Промышленное программирование на C/C++

Магистратура 2023/2024

Статус: Курс обязательный (Компьютерные системы и сети)

Направление: 09.04.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Петряйкин Федор Алексеевич

Прогр. обучения: Компьютерные системы и сети

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 48

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс рассчитан на студентов, имеющих опыт написания проектов на С++, умеющих тестировать их, производить рефакторинг кода; знающих основные паттерны проектирования и устройство памяти С++. В ходе программы студенты научатся разрабатывать и перерабатывать многопоточные приложения на С++ на примере аутентичных задач, выполняемых разработчиками в реальной жизни.

Цель освоения дисциплины

В ходе обучения студенты изучат виды многозадачности, будут понимать причины возникновения проблем при разработке многопоточных приложений и способы их решения, будут знать, как устроена модель памяти C++ многопоточных приложений, а также виды примитивов синхронизации. Обучающиеся получат навыки отладки многопоточных приложений, научатся оценивать производительность приложений, находить узкие места в работе многопоточных приложений с помощью различных инструментов и исправлять их. В конце программы учащийся сможет разработать простейшее приложение для выполнения рендера на ЦПУ без использования специализированных библиотек.

Планируемые результаты обучения

Устройство компьютера, устройство процессора и оперативной памяти, механизм работы виртуальной памяти
- Принципы процедурного, объекто-ориентированного программирования, основные паттерны проектирования
- Понимание принципов написания “чистого кода”
- Понимание принципов тестирования программ
- Понимание этапов сборки программы на C++. “Debug” и “Release” режимы сборки. Устройство исполняемого файла (файла динамической библиотеки). Простейшие сведения об языке assembler.
- Модель памяти C++ (без многопоточности). Четкое понимание понятий “время жизни переменной”, “связывание (linkage)”, “область видимости”.

Содержание учебной дисциплины

Введение в компьютерную графику (1).
Введение в компьютерную графику (2).
Обсуждение top/htop, признаки неоптимальной работы программы.
Многопоточность в C++.
perf и инструментирование. узкие места.
Коллоквиум
Профайлировка.
Широкие инструкции, максимизация попадания в кэш.
Атомарные переменные.
Hugepages.
Измерение и представление проекта.
Коллоквиум по 2 части

Элементы контроля

Экзамен
Для допуска к экзамену необходимо выполнить все домашние задания (ненулевое число баллов) и набрать не менее 30% баллов за лабораторные работы и тесты.
Проект
Коллоквиум

Промежуточная аттестация

2023/2024 учебный год 3 модуль
0.1 * Коллоквиум + 0.3 * Проект + 0.2 * Экзамен

Программа дисциплины