Программа государственного междисциплинарного экзамена по направлению подготовки 552800 специальности 220400 «программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» (квалификационная категория инженер)

Вид материала

Программа

Содержание Объектно-ориентированное программирование Проектирование операционных систем Экспертные системы Конструирование компиляторов Технология программирования Программирование параллельных процессов Системное программирование Объектно-ориентированное программирование Протоколы вычислительных сетей Инженерный менеджмент и офисные технологии 11. Периферийные устройства эвм 12. Проектирование операционных систем

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине "Программирование на языке высокого уровня" для специальности, 137.39kb.
• Рабочая программа для специальности: 220400 Программное обеспечение вычислительной, 133.96kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Информатика» для специальности 230105(220400)   «Программное, 259.13kb.
• «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 1790.14kb.
• Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности, 122.63kb.
• Рабочая программа, 140.12kb.
• Рабочая программа, 174.47kb.
• Логическое программирование, 180.64kb.
• Рабочая программа по дисциплине "Вычислительная математика" для специальности 230105, 201.66kb.
• Рабочая программа по дисциплине: «Программное обеспечение сетей эвм» Для специальности, 72.13kb.

ПРОГРАММА

ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ЭКЗАМЕНА ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 552800 СПЕЦИАЛЬНОСТИ 220400 «ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ»

(квалификационная категория - инженер)

ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН, ВКЛЮЧЕННЫХ В ЭКЗАМЕН

1. БАЗЫ ДАННЫХ
   
2. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ
   
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ
   
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ КОМПИЛЯТОРОВ
   
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
   
6. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
   
7. СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
   

8. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

9. ПРОТОКОЛЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
   
10. ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ И ОФИСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
    
11. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ
    
12. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
    

1. БАЗЫ ДАННЫХ
   

1. Реляционная модель. Реляционные объекты данных: домены и отношения. Целостность реляционных данных: потенциальные, первичные, альтернативные и внешние ключи. Ссылочная целостность и правила внешних ключей. Поддержка средств создания, уничтожения и изменения доменов и отношений в стандарте языка SQL: операторы CREATE, DROP и ALTER.
   
2. Реляционная алгебра. Назначение реляционной алгебры. Начальная алгебра Кодда. Свойство замкнутости операторов реляционной алгебры и вложенные выражения. Грамматика гипотетического языка реляционной алгебры. Операции расширения и подведения итогов. Операторы обновления. Реляционные сравнения.
   
3. Реляционное исчисление (вариант кортежей). Назначение реляционного исчисления. Грамматика гипотетического языка для исчисления кортежей. Выражения исчисления кортежей: список целевых элементов, правильно построенные формулы, кванторы, свободные и связанные переменные.
   
4. Язык SQL. Условные выражения и предикаты. Скалярные выражения (числовые выражения). Выражения выборки и подзапросы. Табличные выражения. Спецификация выборки: оператор SELECT.
   
5. Функциональные зависимости. Концепция функциональных зависимостей. Типы зависимостей. Замыкание множества зависимостей. Правила вывода Армстронга и Дарвена. Зымыкание множества атрибутов. Неприводимое множество зависимостей.
   
6. Нормализация отношений. Концепция нормальных форм. Декомпозиция без потерь и функциональные зависимости (теорема Хеза). Неприводимые слева функциональные зависимости. Диаграммы функциональных зависимостей. Первая, вторая и третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса-Кодда.
   
7. Нормализация отношений. Многозначные зависимости и четвертая нормальная форма. Обобщение теоремы Хеза (теорема Фейгина). 2-декомпозируемые и n-декомпозируемые отношения. Зависимости соединения и пятая нормальная форма.
   
8. Управление транзакциями. Типы транзакций. Свойства транзакций. Методы управления параллельным выполнением транзакций. Проблемы одновременного доступа к данным при отсутствии блокировок. Типы блокировок для решения проблемы одновременного доступа к данным.
   
9. Управление транзакциями. Решение проблем параллелизма. Тупиковые ситуации и способы их обнаружения. Уровни изоляции для описания степени вмешательства параллельных транзакций в работу заданной транзакции. Преднамеренные блокировки. Поддержка блокировок в стандарте языка SQL.
   
10. Безопасность данных в базах данных. Два подхода к вопросу обеспечения безопасности данных. Поддержка мер обеспечения безопасности в стандарте языка SQL: механизм представлений и подсистема полномочий. Директивы GRANT и REVOKE.
    
11. Целостность базы данных. Декларативная и процедурная поддержка ограничений целостности. Классификация ограничений целостности по типу объекта базы данных, на который воздействует ограничение. Откладываемая проверка целостности. Ограничения целостности состояния и перехода. Поддержка ограничений целостности в стандарте языка SQL.
    

ЛИТЕРАТУРА


1. Дейт К. Дж. Введение в систему баз данных. - М.: «Вильямс», 6-издание, 2002.

2. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ
   

1. Экспертная система. Определение, назначение, области применения. Структура системы. Этапы разработки. Прототип и оболочка. Основные модули системы и их назначение.
   
2. Процесс поиска решения в экспертной системе. Пространство состояний, дерево решений. Основные виды поиска решения.
   
3. Основные модели представления знаний в экспертной системе: логическая, продукционная, фреймовая. Сетевые модели представления знаний в экспертной системе. Семантическая сеть.
   
4. Механизм обратного вывода в экспертной системе логического типа. Процесс вывода решения в экспертной системе продукционного типа. Структура модуля управления выводом.
   
5. Дедуктивная база данных и ее использование в экспертной системе. Структура Дейталог- программы.
   
6. Применение теории нечетких множеств при разработке экспертной системы. Реализация вывода на основе нечетких множеств и нечетких отношений.
   

ЛИТЕРАТУРА

1. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.М. Базы знаний интеллектуальных систем. – СПб.: Питер, 2000.
   
2. Микони С.В. Модели и базы знаний: Учебное пособие. – СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2000.
   
3. Адаменко А., Кучуков А. Логическое программирование в Visual Prolog. – СПб.: БХВ, 2003.
   
4. Джексон Питер. Введение в экспертные системы. М. – СПб. – Киев: Изд. Дом «Вильямс», 2001.
   
5. Хейес – Рот Ф., Уотерман Д., Ленат Д. Построение экспертных систем. Пер. с англ. – М.: Мир, 1987.
   

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ
   

1. Классификация видов моделирования: аналитическое, имитационное, комбинированное. Типовые математические схемы (D,F,P,Q,A).
   
2. Формализация и алгоритмизация процесса функционирования сложных систем.
   
3. Моделирование на системном уровне.
   
4. Исследование сложных дискретных структур с очередями. Уравнение Колмогорова.
   
5. Моделирование систем и языки моделирования, классификация языков имитационного моделирования.
   
6. GPSS - общецелевая система моделирования. Моделирование одноканальных и многоканальных СМО средствами GPSS.
   
7. Методология вычислительного эксперимента в науке и технике. Понятие корректности постановки задач моделирования. Плохо обусловленные и некорректные задачи. Структура погрешности результатов моделирования. Методы построения дискретных моделей.
   
8. Современные системы научно-технических расчетов и моделирования (MatLab, Mathcad). Общая характеристика и особенности применения в вычислительных экспериментах. Компьютерное моделирование объектов и систем с помощью пакетов расширения MatLab.
   
9. Иерархический принцип построения математических моделей сложных технических систем. Декомпозиция описания системы. Общее представление о методах получения моделей элементов систем (применение фундаментальных законов природы, метод аналогий, модели на основе вариационных принципов, выстраивание иерархии моделей - «сверху вниз» и «снизу-вверх»).
   
10. Основные задачи линейной алгебры, решаемые при математическом моделировании. Прямые и итерационные методы решения систем линейных уравнений. Определитель и обратная матрица. Метод прогонки. Плохо обусловленные системы. Уменьшение ошибок округления. Нелинейные уравнения и системы нелинейных уравнений. Методы решения (простых итераций, Ньютона, секущих, многошаговые методы, спуска).
    
11. Аппроксимация функций в задачах моделирования. Лагранжева и эрмитова линейная и нелинейная интерполяции. Алгоритм интерполяции сплайнами Многомерная интерполяция. Наилучшее линейное и нелинейное среднеквадратичное приближение.
    
12. Алгоритмы численного интегрирования функций одной переменной. Формулы Рунге. Методы Ньютона- Котеса, Эйлера-Маклорена, Гаусса-Кристофеля, Маркова, процесс Эйткена. Погрешность методов. Сходимость квадратурных формул. Интегрирование разрывных функций. Нелинейные формулы. Интегрирование быстро осциллирующих функций. Вычисление многомерных интегралов.
    
13. Математические модели на основе обыкновенных дифференциальных уравнений. Постановки задач. Задача Коши. Методы Рунге-Кутта разных порядков точности и многошаговые методы. Неявные схемы. Особые точки. Интегрирование жестких систем уравнений.
    
14. Математические модели на основе обыкновенных дифференциальных уравнений. Краевые задачи. Метод стрельбы, метод Галеркина. Разностные методы для линейных и нелинейных задач. Уравнения с разрывными коэффициентами.
    
15. Математические модели на основе уравнений в частных производных. Методы дискретизации моделей. Явные и неявные разностные схемы Аппроксимация, устойчивость, сходимость разностных схем. Квазилинейные уравнения. Методы численной реализации многомерных дискретных моделей.
    

ЛИТЕРАТУРА

1. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. – М.:Наука, 1985.
   
2. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем/ А.Д. Цвикун и др. – М., 1995.
   
3. Шрайбер Т. Дж. Моделирование на GPSS. - М., 1980.
   
4. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. - М.: Наука, 1997.- 320 с.
   
5. Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику. - М.: Изд-во МФТИ, 1994.-526 с.
   
6. Дьяконов В., Круглов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002.- 448 с.
   
7. Бенькович Е.С., Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Практическое моделирование динамических систем. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 464 с.
   
8. Амусья А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие. - М.: Высш. шк. , 1994. -544 с.
   
9. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. – М.: Едиториал УРСС, 2003. – 784 с.
   

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ КОМПИЛЯТОРОВ
   

1. Разбор для LL(1)-грамматик. Устройство, конфигурация и структура управляющей таблицы разбора LL(1)-анализатора. 1-предсказывающий алгоритм разбора.
   
2. Проверка LL-условия. LL(1)-условие. LL(1)-условие для грамматик без e-правил. LL(k)-условие для сильно LL(k)-грамматик. Общий случай LL(k)-условия. Проверка LL(k)-условия.
   
3. Построение LL(1)-анализатора для LL(1)-грамматики. Вычисление функций FIRST и FOLLOW для k=1. Алгоритм построения корректной управляющей таблицы для LL(1)-грамматики.
   
4. Разбор для LR(1)-грамматик. Устройство, конфигурация и структура управляющей таблицы разбора LR(1)-анализатора. LR(1)-алгоритм разбора.
   
5. Построение SLR(1)-анализатора. Определение LR(0)-ситуации. Вычисление функций closure и goto для SLR(1)-грамматики. Алгоритм построения канонической системы множеств LR(0)- ситуаций. Алгоритм построения SLR(1)-таблицы разбора.
   
6. Построение канонического LR(1)-анализатора. Определение LR(1)-ситуации. Вычисление функций closure и goto для LR(1)-грамматики. Алгоритм построения канонической системы множеств LR(1)-ситуаций. Алгоритм построения LR(1)-таблицы разбора.
   
7. Построение LALR(1)-анализатора. Ядро множества LR(1)-ситуаций. Алгоритм построения LALR(1)-таблицы разбора.
   
8. Грамматики простого предшествования. Определение отношения предшествования Вирта-Вебера. Определение грамматики простого предшествования. Алгоритм типа "перенос-свертка" для грамматики простого предшествования.
   
9. Грамматики расширенного и слабого предшествования. Определение грамматики расширенного и слабого предшествования. Алгоритм перехода от обратимой грамматики слабого предшествования к грамматике простого предшествования.
   
10. Грамматики операторного предшествования. Определение операторной грамматики. Определение грамматики операторного предшествования. Алгоритм типа "перенос-свертка" для грамматики операторного предшествования. Вычисление матрицы операторного предшествования, основанное на свойстве ассоциативности и предшествования операторов.
    
11. Оптимизация анализаторов операторного предшествования.
    

ЛИТЕРАТУРА


1. АХО А., УЛЬМАН Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции: В 2-х томах. Т.1.: Синтаксический анализ. -М.: Мир, 1978.

2. АХО А., УЛЬМАН Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции: В 2-х томах. Т.2.: Компиляция. - М.: Мир,1978.

3. ЛЬЮИС Ф., РОЗЕНКРАНЦ Д., СТИРНЗ Р. Теоретические основы проектирования компиляторов. - М.: Мир, 1979.

4. ГРИС Д. Конструирование компиляторов для цифровых вычислительных машин. - М.: Мир, 1975.

5. ХАНТЕР Р. Проектирование и конструирование компиляторов М.: Финансы и статистика, 1984.

6. ХОПГУД Ф. Методы компиляции. - М.: Мир, 1972.

7. ДОНОВАН Дж. Системное программирование. - М.: Мир, 1975.

8. БЕК Л. Введение в системное программирования. - М.: Мир,1988.

9. ПРАТТ Т. Языки программирования: Разработка и реализация М.: Мир, 1979.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
   

1. Структурное тестирование ПО. Критерии структурного тестирования. Сборка программ при тестировании. Оценка степени тестируемости программного продукта. Критерии завершения тестирования.
   
2. Объектно-ориентированный подход при тестировании ПО. Тестирование методов и классов. Сравнение двух подходов (структурного и объектно-ориентированного) при тестировании ПО.
   
3. Методы функционального тестирования. Метод «черного» ящика, метод граничных условий, метод функциональных диаграмм. Общая стратегия функционального тестирования.
   
4. Методы структурного тестирования. Метод «белого ящика», метод предположения об ошибке, статические и динамические методы тестирования. Управляющий граф программы (УГП). Примеры тестов с использованием УГП.
   
5. Жизненный цикл ПО информационных систем. Модели жизненного цикла. Методология быстрой разработки приложений – RAD.
   
6. Сущность структурного подхода. Диаграммы потоков данных (DFD) (нотация Гейна-Сарсона), диаграммы «сущность-связь» (ERD) (нотация Чена), технология структурного анализа и проектирования (SADT).
   
7. Особенности объектно-ориентированного подхода при проектировании сложных программных систем: иерархичность, групповая разработка, сборочное проектирование. Основные методы разработки сложных систем, язык UML для описания, визуализации и документирования систем.
   
8. Тенденции развития объектно-ориентированных инструментальных средств. CASE- средства разработчика и их сравнительная характеристика: методология IDEF0, диаграммы потоков данных DFD, метод описания процессов IDEF3.
   
9. Стандарты, поддерживающие создание мобильных прикладных программ информационных систем. Стандарты, регламентирующие интерфейсы пользователей с операционной средой, доступ к удаленной базе данных, язык SQL.
   

ЛИТЕРАТУРА

1. Вендеров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М. “Финансы и статистика ”. 1998 г.
   
2. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд. Пер. с англ. - М.: «Изд. Бином», СПб.: «Невский диалект», 2000. – 560 с.
   
3. Липаев В.В., Филинов Е.Н. Мобильность программ и данных в открытых информационных системах. М.: Научная книга, 1997г.
   
4. Канер С.,Фолк Д., Нгуен Е.К. Тестирование программного обеспечения. Киев, ДиаСофт”, 2000г.
   
5. Маклаков С.В. CASE-средства разработки информационных систем BPWin, ERWin. М., Диалог МИФИ, 2000г.
   
6. Кватрани Т. Rational Rose 2000. Визуальное моделирование. ДК, 2001г.
   
7. Канер С. и др. Тестирование программного обеспечения. Пер. с англ. Киев: «ДиаСофт», 2000.
   

6. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
   

1. Классификации параллельных архитектур Флинна, Шора, эрлангенская система классификации. Мобильные средства разработки параллельного ПО (MPI, Linda, OpenMP), оценка их эффективности на параллельных ЭВМ различной архитектуры.
   
2. Средство разработки параллельного ПО MPI. Операции парного взаимодействия процессов: режимы синхронизации и блокировки. Операции группового взаимодействия процессов: синхронизация, групповые пересылки, операции редукции. Коммутаторы и операции над ними.
   
3. Средство разработки параллельного ПО MPI. Средства конструирования и регистрации типов. Правила использования типов при пересылке. Сложные схемы пересылки (транспонирование матриц).
   
4. Средство разработки параллельного ПО Linda. Средства описания параллельных вычислений и синхронизации. Оценка эффективности на параллельных ЭВМ различной архитектуры.
   
5. Средство разработки параллельного ПО OpenMP. Средства описания параллельных вычислений: области параллельных вычислений, параллельные циклы. Разделяемые и приватизированные данные. Средства синхронизации. Оценка эффективности на параллельных ЭВМ различной архитектуры.
   
6. Информационные зависимости. Формы графового описания программы. Типы информационной зависимости. Автоматическое распараллеливание (на примере векторизации): используемые схемы программ и тесты информационной зависимости.
   
7. Отладка параллельных программ. Инструментальные средства: параллельные отладчики и профилировщики. Средства визуализации.
   
8. Технология конструирования параллельных алгоритмов: сегментация, выявление информационных зависимостей, агломерация и планирование. Задачи, решаемые на каждом этапе, критерии успешности их решения.
   
9. Векторно-конвейерные ЭВМ (на примере Cray). Основные архитектурные решения, определяющие производительность. Особенности программ, влияющие на снижение эффективности счета.
   

ЛИТЕРАТУРА

1. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 400 с.
   
2. Водяхо А.И., Горнец Н.Н., Пузанков Д.В. Высокопроизводительные системы обработки данных. – М.: Высшая школа, 1997.
   

7. СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
   
   1. Назначение и функции ОС: ресурсы ВС, управление ресурсами. Поколения ОС, современные тенденции развития ОС. Типы ОС: однопрограммные и мультипрограммные, ОС пакетной обработки и системы с разделением времени, системы реального времени, сетевые и многопроцессорные ОС.
      

2. Понятие процесса: процесс как единица декомпозиции системы. Параллельные процессы: уровни наблюдения - параллельные и псевдопараллельные процессы. Состояния процесса: диаграмма состояний процесса. Оценка эффективности работы ОС. Приостановка и возобновление; проблемы приостановки и возобновления. Процессы в ОС UNIX.
   
3. Реализация мультипрограммирования - планирование и диспетчеризация. Дисциплины планирования. Супервизор: системные и пользовательские процессы; уровни привилегий.
   
4. Структура ядра ОС: монолитное ядро - определение, системные вызовы, прерывания; микроядро - определение, передача сообщений, синхронизация; диаграмма состояний процесса - три состояния блокировки при передаче сообщения.
   
5. Взаимодействие процессов: проблемы взаимодействия асинхронных процессов - синхронизация, взаимоисключение, взаимоблокировка. Монитор: читатели и писатели.
   
6. Разделяемые ресурсы и монопольный доступ. Обеспечение монопольного доступа к разделяемым ресурсам - взаимоисключение: алгоритм Деккерера, бесконечное откладывание и проблема активного ожидания. Взаимная блокировка процессов. Семафоры: определение, виды семафоров, примеры. Взаимоисключение при помощи семафоров.
   
7. Тупики: обнаружение тупиков. Метод редукции графа: представление состояний системы в виде направленных графов. Представление графа: матричное представление; представление с помощью связного списка. Алгоритмы обнаружения тупиков: метод прямого обнаружения; алгоритм со счетчиком ожиданий; примеры реализации.
   
8. Тупики: недопущение тупиков. Обход тупиков - алгоритм банкира и его аппроксимации. Обнаружение и восстановление работоспособности системы.
   
9. Виртуальная память. Страничная организация памяти: таблицы страниц. Стратегии управления виртуальной памятью. Схемы преобразования адресов. Алгоритмы "выталкивания" страниц: выталкивание случайной страницы, FIFO, LRU, LFU, NUR, метод связанных пар - размер страницы. Рабочее множество: определение, стратегия рабочего множества. Анализ страничного распределения.
   
10. Виртуальная память. Сегментная организация виртуальной памяти; преобразование адресов; организация таблиц сегментов. Сегментно-страничная организация: преобразование адресов, особенности реализации. Коллективное использование информации и защита информации для страничной, сегментной и сегментно-страничной организации памяти.
    

ЛИТЕРАТУРА

1. Таненбаум Э. Современные операционные системы. 2- е изд. – СПб.: Питер, 2003.
   
2. Дейтел Т. Введение в операционные системы: в 2-х т. Пер. с англ. – М.: Мир, 1987.
   
3. Олифер В.Т., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – СПб.: Питер, 2001.
   
4. Столлингс В. Операционные системы. 4-е изд. Пер. с англ. – М.: Изд. Дом «Вильямс», 2002.
   
5. Вахалия Ю. UNIX изнутри. – СПб.: Питер, 2003.
   
6. Рихтер Дж. Windows для профессионалов: Программирование для Windows 95 и Windows NT4 на базеWin32 API. Пер. с англ. – М.: Изд. Отд. «Русская редакция», 1997.
   

8. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

1. Структурное программирование: нисходящая разработка, использование базовых логических структур, сквозной структурный контроль.
   
2. Технологии структурного программирования и ООП. Их преимущества и недостатки.
   
3. Этапы разработки ПО с использованием объектно-ориентированного подхода. Анализ, проектирование, эволюция и модификация. Рабочие продукты объектно-ориентированного анализа и проектирования.
   
4. Понятия ООП. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Объекты, классы, домены и отношения между ними.
   
5. Объектно-ориентированный анализ. Концепции информационного моделирования. Понятия классов, атрибутов и связей. Формализация связей.
   
6. ООА. Динамическое поведение объектов – жизненные циклы. Понятия состояний, событий и действий.
   
7. ООА. Динамика систем – модель взаимодействия объектов. Схемы взаимодействия объектов в подсистеме. Каналы управления. Имитирование.
   
8. ООА. Диаграммы потоков данных действий. Понятия процессов и потоков управления. Модель доступа к объектам.
   
9. Объектно-ориентированное проектирование. Принцип проектирования. Архитектурный домен. Шаблоны для создания прикладных классов.
   
10. Объектно-ориентированное проектирование: диаграмма класса, схема структуры класса, диаграмма зависимостей, диаграмма наследования.
    

ЛИТЕРАТУРА

1. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд. Пер. с англ. - М.: «Изд. Бином», СПб.: «Невский диалект», 2000. – 560 с.
   
2. Бадд Т. Объектно-ориентированное программирование в действии. Пер. с англ. - СПб.: «Питер», 1997. – 464 с.
   
3. Иванова Г.С., Ничушкина Т.Н., Пугачев Е.К. Объектно-ориентированное программирование. Учебник для вузов. /Под ред Г.С. Ивановой.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 320 с.
   
4. Страуструп Б. Язык программирования С++, 3-е изд. Пер. с англ. - СПб.: «Невский диалект», М.: Изд-во БИНОМ, 1999. – 991 с.
   
5. Пол А. Объектно-ориентированное программирование на С++, 2-е изд. Пер. с англ. - СПб.: «Невский диалект», М.: Изд-во БИНОМ, 1999. – 462 с.
   

9. ПРОТОКОЛЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
   

1. Модель сетевого взаимодействия OSI/ISO, протоколы и интерфейсы, сетевые устройства и соответствующие им уровни OSI/ISO .
   
2. Стек протоколов TSP/IP и его взаимосвязь с моделью OSI/ISO. Обзор протоколов IP, TSP, UDP ICMP.
   
3. IP- адресация, понятие сети, классы сетей. Специальные IP- адреса, широковещательные IP- адреса. Подсети, маска сети. Система DNS.
   
4. IP- маршрутизация. Классификация алгоритмов маршрутизации. Понятие внешних и внутренних алгоритмов маршрутизации. Алгоритм Дейкстры.
   
5. Использование интерфейсов Winsock и Netbios при использовании TSP/IP в прикладных программах. Классы сокетов. Решения проблемы блокировки.
   
6. Протокол ICMP. Определение возможного пути следования IP- пакета при помощи ICMP. Протокол управления сетевыми устройствами SNMP.
   
7. Протоколы WINS, DHCP, взаимосвязь DNS и WINS при использовании в локальных сетях. Имена Netbios.
   
8. Обеспечение безопасности локальных сетей. Экраны (firewall), механизмы преобразования адресов NAT и NAPT, прозрачное проксирование.
   
9. Задачи, решаемые протоколами физического и канального уровней. Обзор протоколов ЛВС Ethernet, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, FDDI.
   
10. Обзор сетей на базе протоколов X.25, Frame Relay. Обзор сетей АТМ.
    

ЛИТЕРАТУРА


1. Ретано А., Слайс Д., Уайт Р. Принципы проектирования корпоративных IP-сетей. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 368с.

2. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия - СПб: Питер, 2000.-704с.

3. Уилсон Эд. Мониторинг и анализ сетей. – М.: Издательство “Лори”, 2002. – 350с.

4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. -СПб: Питер, 2002.-672с.

5. Хелеби С., Мак-Ферсон Д. Принципы маршрутизации в Internet. М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 448с.

6. Снейдер Йон. Эффективное программирование TCP/IP. – СПб.: Питер, 2001. – 320с.

7. Хендерсон Л., Дженкинс Т. Frame Relay. Межсетевое взаимодействие. М.: Горячая линия – Телеком, ЭНТРОП, 2001. – 320с.

8. Закер К. Компьютерные сети. Наиболее полное руководство. СПб.: БХВ – Петербург, 2001. – 1008с.

9. Шиндер Д.Л. Основы компьютерных сетей. М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 656с.

10. Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы модели.-М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999.-256с.

11. Джамса К., Коуп К. Программирование для Internet в среде Windows.- СПб.: Питер, 1996.-688с.

10. ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ И ОФИСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
    

1. Атрибуты качества программного обеспечения.
   
2. Жизненный цикл программного обеспечения (основные процессы, вспомогательные процессы, организационные процессы).
   
3. Модели жизненного цикла программного обеспечения (водопадный процесс, спиральный процесс, быстрое макетирование).
   
4. Управление проектами как методология разработки ПО: признаки проекта, характеристики проекта как объекта управления. Основные этапы успешного управления проектом.
   
5. Программный проект. Состав команды программного проекта. Основные риски программных проектов, контроль за ходом реализации проекта.
   
6. Унифицированный процесс компании Rational (RUP) как методология разработки ПО.
   
7. Модель RUP: исполнители, виды деятельности, артефакты, технологические процессы.
   
8. Структура унифицированного процесса: два измерения.
   
9. Экстремальное программирование: основные ценности и методики.
   
10. Сравнительная характеристика экстремального программирования (XP) и универсального унифицированного процесса (RUP).
    

ЛИТЕРАТУРА

1. Лекции по курсу.


11. ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

1. Логическое и физическое адресное пространство, их преобразование. Диспетчер памяти и устройство преобразования адреса ЦП. Расширяющее преобразование адресов и система виртуальной памяти. Страничная и сегментная организация доступа к памяти при расширяющем преобразовании адресов и в случае системы виртуальной памяти, их преимущества и недостатки.
   
2. Системная шина ЭВМ как интерфейс связи узлов ЭВМ. Синхронная и асинхронная шины. Основные особенности временных диаграмм и организации циклов шин: чтения, записи, прерывания. Механизмы распределения ресурсов системной шины между множеством процессоров. Транзакционные шины. Системная и локальная шина ЭВМ. Построение многошинных вычислительных систем. Одношинные, многошинные иерархические и параллельные конфигурации на примере шин UNIBUS, ISA, VLB, PCI, MASSBUS
   
3. Оперативная память, память внешних устройств и регистры ввода/вывода. КЭШ память ЦП и ее влияние на организацию вычислительной системы. Управление КЭШ памятью при организации взаимодействия с ВУ. Операции ввода/вывода с внешними устройствами, требующие непосредственного управления КЭШ памятью. Логическая шина ввода/вывода и ее назначение.
   
4. Методы программного управления внешними устройствами ЭВМ. Прямое управление (по готовности) и управление в прерываниях. Классификация систем прерываний. Радиальная система прерываний. Параллельная (приоритетная) система прерываний. Прямой доступ к памяти.
   
5. Магнитные, оптические и магнитооптические внешние запоминающие устройства. Контактные и бесконтактные ВЗУ, механизм «плавающих» головок. Технология "винчестер". Способы кодирования информации ФК(FM), МФК(MFM) и ГК (RLL методы 0.2 и 2.7). Форматы хранения (разметка) информации на внешних ЗУ произвольного доступа. Назначение синхрозон и межзонных промежутков.
   
6. Медные, оптические и эфирные линии связи. Основные физические параметры, определяющие из функционирование. Механизмы синхронизации в параллельных и последовательных линиях связи. Передача информации методом Манчестер кодирования. Контроль качества передаваемой информации, паритетный контроль и метод циклической контрольной суммы CRC.
   
7. Понятие контекста процесса, системы и прерывания. Точка входа в обслуживание системы и ее назначение. Двухуровневые, трехуровневые ОС и ОС с микроядром. Их преимущества и недостатки. Понятие Ядра ОС. Точка входа в Ядро ОС и ее назначение. Ограничения на допустимые к использованию действия при работе в Ядре ОС.
   
8. Системный драйвер внешнего устройства. Его функции и состав. Назначение точек входа в драйвер. Действия, выполняемые при установке, сбое питания, инициации запроса ввода/вывода, при обработке запроса ввода/вывода в прерываниях. Отложенные прерывания (DPC). Буферизованный и не буферизованный обмен с внешним устройством. Назначение асинхронных прерываний (APC) для организации буферизованного ввода/вывода. Блок описания запроса ввода/вывода. Механизмы ОС по организации не блокирующей работы с внешними устройствами.
   
9. Файлы и файловые системы. Уровни представления об организации хранения информации на внешних устройствах. Операция присоединения (монтирования) внешнего устройства и ее назначение. Файловые процессоры и файловая система сегментной организации для устройств прямого доступа на примере операционной системы DEC RT-11. Файловая система FAT для MS-DOS. Файловые системы Files-11 для ОС VAX-VMS, Unix, HPFS для OS/2, NTFS для ОС Windows NT.
   
10. Виртуальные и распределенные файловые системы. Технология ASM (Application Storage Manager). Технология NAS (Network Attached Storage) на примере сетевой файловой системы NFS. Технология SAN (Storage Area Network). Интерфейс Fiber Channel и iSCSI. Программная модель распределенных файловых систем и систем сетевого хранения информации. Проблемы управления множественным доступом к распределенным ресурсам по технологиям NAS и SAN.
    

ЛИТЕРАТУРА


1. А.И.Белоус, О.Е.Беленков,А.В.Силин. Биполярные микросхемы для интерфейсов и систем автоматического управления. - Л.: Машиностроение, 1990.

2. А.Мячев, В.Иванов. Интерфейсы вычислительных систем на базе мини- и микроЭВМ. /Под ред.Б.Н.Наумова.- М: Радио и связь, 1986.

3. Е.П.Балашов, Д.Х.Атанасов. Накопители информации с подвижным магнитным носителем. - Л.: Машиностроение, 1982.

4. Л.Букчин, Ю.Безрукий. Дисковая подсистема IBM совместимых ПК.

5. Р.Дейтел. Введение в операционные системы, 2т. - М: Мир, 1987.

6. С.Кейслер. Проектирование операционных систем. - М: Мир, 1986.

7. Б.Нанс. Программирование в локальных вычислительных сетях. -Пермь: издательство ПГУ, 1992.


12. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ


1. Классификация ОС. Особенности алгоритмов управления ресурсами, аппаратных платформ, областей использования и методов построения.

2. Сетевые операционные системы. Структура сетевой операционной системы Сетевые операционные системы. Одноранговые сетевые ОС, ОС с выделенными серверами, ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия.

3. Управление процессами, состояние процессов, контекст и дескриптор процесса.. Средства синхронизации и взаимодействия процессов. Нити.

4. Управление памятью. Типы адресов. Методы распределения памяти без использования дискового пространства.

5. Управление памятью. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Понятие виртуальной памяти. Типы распределения. Свопинг.

6. Управление вводом-выводом. Физическая организация устройств ввода-вывода. Организация программного обеспечения ввода-вывода.
   
7. Управление вводом-выводом. Обработка прерываний. Драйверы устройств.
   
8. Файловая система. Имена файлов. Типы файлов.
   
9. Файловая система. Логическая организация файла. Физическая организация и адрес файла. Права доступа к файлу. Кэширование диска.
   
10. Файловая система. Общая модель файловой системы. Отображаемые в память файлы. Современные архитектуры файловых систем.
    
11. Базовые примитивы передачи сообщений в распределенных системах. Способы адресации.
    
12. Вызов удаленных процедур (RPC). Концепция удаленного вызова процедур. Базовые операции RPC.
    
13. Вызов удаленных процедур (RPC). Этапы выполнения RPC. Динамическое связывание. Семантика RPC в случае отказов.
    
14. Синхронизация в распределенных системах. Алгоритм синхронизации логических часов. Алгоритмы взаимного исключения. Неделимые транзакции.
    
15. Распределенные файловые системы. Интерфейс файлового сервиса. Интерфейс сервиса каталогов. Кэширование. Репликация.
    
16. Проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях. Понятия "internetworking" и "interoperability". Гетерогенность. Основные подходы к реализации взаимодействия сетей. Шлюзы.
    
17. Службы именования ресурсов и проблемы прозрачности доступа. Доменный подход. Основной и резервные контроллеры домена. Четыре модели организации связи доменов.
    
18. Монолитные системы. Многоуровневые системы. Модель клиент-сервер и микроядра. Объектно-ориентированный подход. Множественные прикладные среды. Сетевой пакет DCE фирмы OSF
    

ЛИТЕРАТУРА

1. Авен О.И., Коган Я.А. Управление вычислительным процессом в ЭВМ. (Алгоритмы и модели). - М.: Энергия, 1978 г
   
2. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ - М: Мир, 1988
   
3. Хоар Ч. Взаимодействующие процессы. М.: Мир, 1989
   
4. Девис У. Операционные системы: Пер. с англ. М.: Мир, 1980.
   
5. Дейтел Г. Введение в операционные системы, в 2-х т. Пер. с англ. - М.: Мир, 1987.
   
6. Кейлингерт П. Элементы операционных систем - М:МИР, 1985
   
7. Кейслер С. Проектирование операционных систем для малых ЭВМ. - М: Мир, 1986
   
8. Назаров С.В. Операционные системы специализированных вычислительных комплексов: М.: Машиностроение, 1989.
   
9. Олифер Н. А., Олифер В. Г. Сетевые операционные системы. ЦИТ, 1997
   
10. Шоу А. Логическое проектирование операционных систем: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.
    
11. Банахан М., Раттер Э. Введение в операционную систему UNIX: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986.
    
12. Техническое описание Microsoft Windows NT Server 3.51
    

Хаузер Дж., Хоукинс Б. Операционная система MS-DOS: М.: Финансы и статистика, 1987.

13. Блэк Ю.. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. - М.: Мир, 1990.
    

Д. Соломон, М. Руссинович Внутреннее устройство Microsoft Windows 2000 – СПб.:Питер, М.:Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2001