Softwarové systémy

4. Softwarové systémy

Garantující pracoviště: Katedra distribuovaných a spolehlivých systémů
Oborový garant: Prof. Ing. Petr Tůma, Dr.

Zaměření:

– systémové programování

– spolehlivé systémy

– výkonné systémy

Absolvent má hluboké znalosti z oblasti programovacích jazyků a počítačových systémů podle zvoleného zaměření. Těmito zaměřeními jsou Systémové programování, které vybaví absolventa znalostmi o moderních operačních systémech a souvisejících technologiích (middleware, virtual machines), Spolehlivé systémy, které se soustředí na metody systematické konstrukce systémů s vysokou spolehlivostí, a konečně Výkonné systémy, které kladou důraz na znalosti potřebné pro vývoj software na moderních paralelních a distribuovaných systémech. Znalosti jsou vnímány ve vzájemných souvislostech a podporují navazující odborné dovednosti.

Povinné předměty

Povinně volitelné předměty

Je požadováno splnění povinně volitelných předmětů z následujícího seznamu v rozsahu alespoň 30 kreditů:

Státní závěrečná zkouška

Ke dvěma povinným okruhům společným pro všechny obory student dostane po jedné otázce ze tří zkušebních okruhů podle zvoleného zaměření. Celkem tedy každý student dostane pět otázek.

Zaměření: Systémové programování

Zkušební okruhy

1. Systémové aspekty počítačů (SP)

2. Paralelní a distribuované systémy (SP)

3. Moderní koncepty programování (SP)

Zkušební požadavky

1. Systémové aspekty počítačů (SP)
Paralelismus, synchronizace a komunikace. Hierarchie paměti. Podpora virtualizace. Vše v kontextu soudobých paralelních architektur.

Doporučené předměty

2. Paralelní a distribuované systémy (SP)
Komunikace a koordinace v distribuovaném prostředí, algoritmy a technologie (konkrétní technologie pro RPC, DSM, messaging podle aktuálního vývoje).

Doporučené předměty

3. Moderní koncepty programování (SP)
Moderní objektové koncepty, metaprogramování, reflexe, aspekty. Konstrukce moderních programovacích jazyků (například anotace, iterátory, generika, lambda funkce). Metriky kvality kódu, dokumentace, refaktoring, testování a ladění. Návrhové vzory. Vše v kontextu soudobých programovacích jazyků.

Doporučené předměty

Zaměření: Spolehlivé systémy

Zkušební okruhy

1. Systémové aspekty počítačů (SS)

2. Paralelní a distribuované systémy (SS)

3. Formální metody (SS)

Zkušební požadavky

1. Systémové aspekty počítačů (SS)
Embedded a real time systémy (RTES), real time plánování, návrh a modelování RTES, operační systémy pro RTES. Mobilní zařízení, návrh a distribuce software pro mobilní zařízení, správa prostředků.

Doporučené předměty

2. Paralelní a distribuované systémy (SS)
Synchronizace v paralelních systémech. Kauzalita a konsensus v distribuovaném prostředí. Komunikace, koordinace, replikace a mobilita v distribuovaném prostředí, algoritmy a technologie (konkrétní technologie pro RPC, DSM, messaging podle aktuálního vývoje).

Doporučené předměty

3. Formální metody (SS)
Modelování chování programů, formální nástroje (timed automata, LTS, Kripke Structure, svazy, LTL, CTL, bisimulace). Verifikace kódu proti kontraktům. Statická analýza (princip, základní algoritmy). Model checking, state explosion, infinite state model checking, compositional reasoning, bounded model checking, CEGAR, symbolická exekuce, runtime analýza, abstraktní interpretace.

Doporučené předměty

Zaměření: Výkonné systémy

Zkušební okruhy

1. Distribuované systémy (VS)

2. Programování paralelních aplikací (VS)

3. Systémové aspekty počítačů (VS)

Zkušební požadavky

1. Distribuované systémy (VS)
Kauzalita a konsensus v distribuovaném prostředí. Komunikace, koordinace, replikace a mobilita v distribuovaném prostředí, algoritmy a technologie (konkrétní technologie pro RPC, DSM, messaging, deployment podle aktuálního vývoje).

Doporučené předměty

2. Programování paralelních aplikací (VS)
Moderní hierarchie paměti (multiprocesory, GPU, NUMA), vztah efektivity přístupu a umístění dat. Transformace úloh na datově paralelní, paralelní řešení nehomogenních úloh. Efektivní paralelní implementace základních algoritmů. Synchronizace, vyvažování zátěže.

Doporučené předměty

3. Systémové aspekty počítačů (VS)
Hierarchie paměti. Podpora virtualizace. Metriky výkonnosti systému a metody jejich měření. Metodiky měření výkonnosti moderních systémů. Modelování výkonnosti systému. Vše v kontextu soudobých paralelních architektur.

Doporučené předměty