1. Цели и задачи дисциплины.

Целью дисциплины «Системное программирование» является изучение теоретических основ современного системного программирования с использованием интерфейса Win32 API, принципов синхронизации и диспетчеризации потоков и процессов, способов обмена данными между процессами, управления устройствами компьютера и файлами.

Основными задачами дисциплины «Системное программирование» являются:

• формирование представлений об интерфейсах программирования API Win32, API Win64;

• знакомство с основными принципами работы с файловой системы, обеспечения консольного ввода/вывода;

• освоение методов управления памятью для отображения файлов в оперативной памяти с целью их последующей обработки;

• введение в теорию управления процессами и потоками, выполнения синхронизации процессов для повышения эффективности их работы;

• обеспечение структурной обработки исключений, возникающих при выполнении сложных вычислений;

• изучение возможностей использования статических и динамических библиотек.

В результате изучения дисциплины «Системное программирование» студент должен знать:

• принципы построения современных операционных систем и особенности их применения;

• понятие программных модулей как разделяемых ресурсов в операционных системах и средах;

• принципы разработки многопоточных программных модулей и системные примитивы синхронизации;

• технологии разработки алгоритмов и программ, методов отладки и решения задач на ЭВМ в различных режимах, основы объектно-ориентированного подхода к программированию;

cтудент должен уметь:

• использовать средства, предоставляемые интерфейсом прикладных программ (API) одной из современных ОС;

• осуществлять проектирование и реализацию типовых разновидностей пользовательского интерфейса системных программных средств;

• разрабатывать интерфейсы библиотек динамической компоновки;

cтудент должен владеть:

• навыками работы с различными операционными системами и их администрирования;

• методами и инструментальными средствами отладки и тестирования программ;

• языком программирования С++;

• профессиональными средствами разработки системного программного обеспечения, включая оригинальную справочную документацию от поставщиков программных технологий.

Пререквизиты дисциплины: Программирование 1-3.

Постреквизиты дисциплины: дипломное проектирование.

2. Содержание дисциплины

2.1.Лекционный курс

№ темы	Наименование тем, лекций	Содержание тем	Объем в часах	Неделя семестра
Тема 1	Объектно-ориентированное программирование	Классы. Конструкторы. Деструкторы. Наследование. Шаблоны классов.	2	1-2
Тема 2	Операционные системы и их интерфейсы	Назначение операционной системы. Интерфейс программирования приложений Win32 API. Объекты и их дескрипторы в Windows.	2	3-4
Тема 3	Управление потоками и процессами	Определение потока в Windows. Процессы в Windows. Динамическое изменение приоритетов потоков.	2	5-6
Тема 4	Синхронизация потоков и процессов	Программная и аппаратная реализация синхронизации. Критические секции. Объекты синхронизации и функции ожидания. Взаимоисключающий доступ к переменным. Тупики.	2	7-8
Тема 5	Обмен данными между параллельными процессами	Способы передачи данных между процессами. Работа с анонимными и именованными каналами в Windows.	2	9-10
Тема 6	Структурная обработка исключений	Фреймовая обработка исключений. Исключения и их обработчики. Генерация программных исключений. Передача управления и выход из фрейма. Финальная обработка исключений	2	11-12
Тема 7	Работа с виртуальной памятью	Концепция виртуальной памяти. Алгоритмы замещения страниц. Рабочее множество процесса. Организация виртуальной памяти в Windows. Работа с кучей в Windows.	2	13-14
Тема 8	Динамически подключаемые библиотеки	Концепция динамически подключаемых библиотек. Создание DLL. Динамическая загрузка и отключение DLL. . Использование файла определений. Локальная память потока.	1	15
	Всего:		15