Материалы

Вопросы к экзамену

1. История и назначение языка Си в разные эпохи.

2. Командные оболочки: интерактивный и пакетный режимы, основные возможности.

3. Управление вводом и выводом в командных оболочках и в компилируемых языках на примере Си.

4. Системы управления версиями. Git Workflow, GitHub Workflow.

5. Язык Си: примитивные типы данных, управляющие конструкции, функции.

6. Язык Си: указатели и массивы.

7. Язык Си: пользовательские типы — структуры, объединения, битовые поля.

8. Язык Си: модель единиц сборки, препроцессор. Сборка с использованием откомпилированных библиотек, сокрытие реализации библиотеки, минимизация её интерфейса.

9. Автоматизация пакетных задач: Make.

10. Генераторы и современные системы сборки: CMake, Meson.

11. Отладка откомпилированных программ при помощи GDB, LLDB и графических оболочек над ними (например, VS Code).

12. Непрерывная интеграция. GitHub Actions.

13. Общее описание архитектуры и функционирования простейшего симулятора RISC-процессора.

14. Общее описание архитектуры и функционирования простейшего транслятора или интерпретатора с использвоанием синтаксического анализатора на основе формальной грамматики.

15. Вдумчивые и конструктивные замечания по содержанию курса.

Общее содержание (один из вариантов =))

1. Введение

   1. Почему, для кого и зачем этот курс

   2. Общая историческая справка

2. Основной инструментарий продвинутого пользователя и программиста

   1. Введение: Задачи, решаемые с помощью ЭВМ, понятия алгоритма и данных

   2. Среды исполнения программ: Unix-подобные системы, командные оболочки, сборка простой программы на C

   3. Основы конфигурационного управления: версионирование: система Git; сервисы GitHub/GitLab/BitBucket

3. Язык программирования C: программирование, структура и сборка проектов

   1. Основы C: функции, операторы, примитивные типы данных; стиль кодирования. Aлгоритмизация и программирование простых задач на практике.

   2. Основы C: массивы, указатели, строки, структуры и объединения. Алгоритмизация и программирование простых задач на практике.

   3. Основы C: препроцессор, система юнитов. Алгоритмизация и программирование простых задач на практике.

   4. Конфигурационное управление: сборка проектов. Инструменты Make, CMake.

4. Опционально: язык прогарммирования C++

   1. История, мотивация, основные возможности

   2. Стандарты языка

   3. Актуальные возможности С++11, 14, 17 и 20

5. Библиотеки, инструментальные средства и продвинутое конфигурационное управление

   1. Инструментальные средства разработки, отладки и профилирования. Инструменты GDB/LLDB, gprof, VS Code.

   2. Использование внешних библиотек. Pkgconfig, Conan.

   3. Тестирование. Автоматизация тестирования, модульные тесты.

   4. Конфигурационное управление: непрерывная интеграция. GitHub Actions.

6. Опционально: элементы архитектуры вычислительных систем

   1. Виды архитектур

   2. Основы схемотехники

   3. Современные семейства процессоров

7. Решение вычислительных задач с использованием различных аппаратных платформ.

   1. Решение простых вычислительных задач. Суммирования рядов Тейлора, решение СЛАУ методом Гаусса, реализация длинной арифметики, хэш-функций и простых функций симетричного шифрования.

   2. Кросс-разработка: кросс-компиляция для аппаратных платформ RISC-V и ARM; запуск и отладка на симуляторах.

Софт

• Операционная система и окружение

  • GNU/Linux 

  • Для Windows:

    • WSL

    • Cygwin или MSYS2

• Универсальные средства разработки

  • Git

  • Visual Studio Code

  • Любой хороший текстовый редактор

• Для пользователей GNU/Linux

  • Git and VS Code as system packages

  • GCC or CLang, recent versions

  • Make, CMake

  • DGB & LLDB

  • Valgrind

  • Qemu

• Для пользователей OS X

  • Инсталлируйте то же самое при помощи Homwbrew

• Для пользователей Windows:

  • Unix-подобные подсистемы и указанные выше пакеты (GCC и т.д.)

    • WSL

    • Cygwin or MSYS2

  • C++ support for Visual Studio (и немного несвежие инструкции)