Лабораторные практикумы кафедры "Компьютерные системы и технологии" МИФИ

УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

Паспорт специальности
Формы обучения
Курсы учебных планов
Экстернат
Лабораторные практикумы кафедры
Учебные лаборатории и программные комплексы

ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРАКТИКУМЫ

Название, содержание практикума, время (семестр) его выполнения в основном соответствуют программам для студентов бюджетных групп дневного отделения 2000-2001 учебного года. Для иных форм обучения возможны некоторые отличия.

Информатика, алгоритмы и программирование

Практикум знакомит студентов с основами объектно-ориентированного программирования с использованием языка С++. Практикум состоит из двух частей, каждая часть включает разработку и отладку программ по определенным темам (3-й семестр).

Части практикума:
I. Изучение основных конструкций языка С++, структурное программирование
   - Использование оператора индексирования для доступа к массивам информации
   - Использование указателей для доступа к массивам, работа со списками
II. Объектно-ориентированное программирование
   - Разработка простых классов, перегрузка операторов
   - Разработка контейнерных и производных классов, динамическое связывание

Основы теории и организации ВС

Практикум посвящен изучению аппаратно-программных средств многопрограммных ЭВМ (3-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Планирование выполнения задач в мультипрограммной ЭВМ в пакетном режиме
2. Исследование двухуровневой виртуальной памяти
3,4. Оценка влияния структуры и параметров ЭВМ на характеристики ее производительности (при пакетной обработке заданий и в режиме разделения времени)
5. Файловые системы

Технология программирования

Практикум посвящен изучению методов структурного программирования с использованием объектов и классов, а также изучению визуальных средств проектирования программ (Вечернее обучение - 3-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Освоение простейших алгоритмов
2. Работа со строками и текстами
3. Разработка структурированных программ с использованием процедур и функций
4. Работа с файлами
5. Работа с графическими объектами
6. Разработка программ с использованием объектов-списков
7. Разработка классов и объектов типа "таблица" и "дерево"
8. Разработка многомодульных задач

Интерфейсы пользователя ОС

Практикум предназначен для изучения системы команд распространенных операционных систем (ОС), предоставляет студентам возможность получить начальные сведения о назначении, функциях и составе ОС, получить навыки работы непосредственно в среде ОС, как базовом системном программном обеспечении. Практикум выполняется на платформе кафедральной сети в среде MS DOS, ОС семейства UNIX (System Y, Aix, Solaris, Linux), Internet (4-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Основные команды MS DOS
2. Файловая система MS DOS
3. Система программирования в MS DOS
4. Командные файлы
5. Простейшие команды OS UNIX
6. Файловая система OS UNIX
7. Shell-процедуры
8. Изучение текстовых средств доступа в Internet
9. Изучение браузеров Netscape Navigator,Internet Explorer и почтовых программ

Программирование на Ассемблере

Практикум дает представление о языках, ориентированных на архитектуру процессора, и позволяет получить практические навыки разработки программ, оптимизированных по объему памяти и времени выполнения, на Ассемблере IBM PC с использованием процедур, макросов и модульного программирования (5-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Циклическая обработка числовых данных
2. Обработка символьной инормации с помощью цепочечных команд
3. Использование процедур
4. Ввод данных с клавиатуры и выдача на экран
5. Ввод-вывод дисковых файлов
6. Применение макрокоманд
7. Разработка многомодульных программ

Схемотехника ЭВМ

Цель практикума - знакомство с характеристиками логических элементов, приобретение навыков проектирования узлов вычислительных машин на основе стандартных наборов интегральных схем, получение навыков отладки и исследования схем. Практикум выполняется на универсальных лабораторных установках кафедры (5-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Изучение универсальной лабораторной установки
2. Синтез комбинационных схем
3. Проектирование синхронных триггерных схем
4. Синхронные счетчики
5. Проектирование многофункциональных регистров
6. Состязания сигналов в цифровых схемах

Интерфейсы ЭВМ

Практикум предназначен для изучения архитектуры, логической структуры, протоколов работы и аппаратных средств системных и периферийных интерфейсов. Практикум реализован в виде комплекса компьютерных лабораторных работ, включающих также справочный материал и контрольные вопросы (5-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Системная шина ISA
2. Системная шина PCI
3. БИС программируемого таймера
4. БИС программируемого адаптера параллельного интерфейса
5. БИС программируемого адаптера последовательного интерфейса

Процессоры и запоминающие устройства

Практикум знакомит с основами построения процессоров ЭВМ традиционной структуры и дает навыки проектирования и отладки функциональных блоков процессора. Каждому студенту предлагается спроектировать процессор для выполнения определенного набора команд. Решение задачи предусматривает разработку алгоритмов выполнения операций, разработку арифметико-логического устройства и местного устройства управления, комплексную отладку процессора (6-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Изучение микропрограммного УУ универсальной лабораторной установки
2. Отладка микропрограмм выполнения операций
3. Блок операций процессора
4. Местное устройство управления
Практикум предусматривает также моделирование блоков и всего процессора на ЭВМ

Периферийные устройства ЭВМ

Практикум позволяет изучить принципы работы некоторых типов периферийных устройств ЭВМ, в частности устройств, относящихся к типу Графических Периферийных Устройств (6-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Изучение архитектуры "АРМ и графический дисплей"
2. Перьевой графопостроитель
3. Устройство полуавтоматического ввода графической инормации - дигитайзер
4. Программирование принтера

Программирование устройств ввода-вывода

Цель практикума - изучение на возможно более низком уровне реальных процессов, протекающих в IBM PC при выполнении прикладных программ. Практикум позволяет студентам более осознанно подходить к разработке структуры программного обеспечения и его конкретных алгоритмов, эффективно использовать возможности аппаратных средств компьютера (6-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Резидентные программы
2. Обработчики прерываний
3. Использование прерываний от таймера и клавиатуры в прикладных программах
4. Пристыковочный механизм защиты программ

Надежность, контроль и диагностика ВС

Практикум посвящен изучению методов анализа надежности и надежностного синтеза неизбыточных и резервированных компьютеров, а также методов контроля и диагностики. В практикуме используется оригинальное программное обеспечение (6-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Ознакомление с системой надежностного проектирования
2. Анализ надежности резервированных систем на основе аналитических моделей
3. Анализ надежности резервированных систем на основе имитационных моделей
4. Выбор способов резервирования блоков вычислительной системы
5. Расстановка контрольных точек в резервированных вычислительных системах и устройствах

Разработка Web-страниц

Практикум связан с изучением основных приемов работы в популярных графических средах Photoshop и CorelDraw, изучением принципов использования графических изображений в HTML-документах, получением навыков создания Web-страниц (6-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Аппаратно-программные средства ввода изображений в компьютер
2. Основы работы в CorelDraw
3. Основы работы в PhotoShop
4. Основы языка HTML
5-6. Разработка Web-сайта

Базы данных

Практикум представляет собой единый цикл работ, связанных с проектированием, реализацией и использованием баз данных: изучение принципов проектирования баз данных с использованием семантических моделей данных (в курсе использована семантическая модель данных IDEF1X); проектирование базы данных с использованием реляционной модели данных; использование языка SQL как языка определения данных и языка манипулирования данными; изучение SQL как языка, реализующего теоретические основы реляционной модели данных (реляционной алгебры и реляционного исчисления). Практикум использует современную СУБД Centura SQLBase (6-й семестр).

Компьютерные сети

Практикум позволяет закрепить теоретические знания по основным принципам построения локальных и глобальных сетей, их аппаратуре и программному обеспечению, получить представление о сетевых ОС, протоколах передачи данных, способах подключения к сетям и правилах пользования услугами сетей (Платное обучение - 6-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей
2. Локальная сеть с выделенным сервером Netware Novell
3. Одноранговая локальная сеть Windows
4. Глобальная сеть Internet

Микропроцессоры и микропроцессорные системы

Практикум знакомит студентов со структурой, назначением и принципами работы функциональных блоков однокристальных микроЭВМ (микроконтроллеров). В практикуме выполняются несколько задач, связанных с программированием микроконтроллера МК-51 для выполнения логических и вычислительных операций, а также для решения задач управления (Платные группы - 7-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Арифметические и логические операции
2. Битовый процессора МК-51
3. Параллельный ввод-вывод данных
4. Формирование временной диаграммы выходных сигналов
5. Система прерываний
6. Ввод аналоговых сигналов

Микропроцессорные системы и устройства

Практикум позволяет студентам приобрести опыт создания микропроцессорной системы, способной выполнять заданную задачу при заданных ограничениях и требованиях. Индивидуальные задания предусматривают разработку систем управления, сбора и обработки данных как на основе офисных ПК с платой расширения, так и на основе микроконтроллеров. Во всех вариантах используются стандартные интерфейсы и интерфейсные БИС. Задание требует разработки методики отладки и выполнения собственно отладки программного обеспечения системы (7-й семестр).

По 8 лабораторных занятий для отладки программного обеспечения каждого варианта системы

Современные архитектуры информационных систем

Практикум посвящен изучению современных архитектур, используемых при построении баз данных. Рассматриваются особенности реализации клиент-серверных приложений: разработка триггеров и процедур, изучение средств управления транзакциями (7-й семестр).

Сетевые технологии обработки данных

Практикум дает возможность студентам получить представление о различных видах сетевого сервиса клиентских системах, принципах настройки рабочих станций и серверов, практически освоить основные технологические операции по конфигурированию и настройке сетевых ОС, управлению серверами и защите информации в сети (Платное обучение - 7-й семестр).

Лабораторные работы:
I. Создание бюджетов пользователей
2. Установка прав доступа к файловой системе
3. Назначение атрибутов каталогам и файлам
4. Управление сервером
5. Конфигурирование сетевой печати
6. Разработка сценариев регистрации
7. Разработка меню пользователей
8. Конфигурирование рабочей станции

Системы автоматизации проектирования ЭВМ

Цель практикума - получение студентами навыков использования САПР в практической инженерной деятельности (7-8-й семестры).

Лабораторные работы:
1. Автоматизированная разработка контролирующего теста для цифрового устройства (блока операций процессора) с использованием системы моделирования неисправностей
2. Автоматизированное построение базовой модели сложного элемента (устройства управления процессора) для системы функционально-логического моделирования цифровых устройств
3. Формирование информационной базы конструкторской САПР
4. Автоматизированное проектирование печетной платы для заданной схемы (блока операций)

Моделирование вычислительных систем

Практикум имеет целью научить студентов приемам формализации сложных систем для решения задач моделирования, написанию программ моделей в системе GPSS и получению характеристик сложных систем в соответствии с заданием. В практикуме используется разработанная на кафедре автоматизированная обучающая система "MODAS", обеспечивающая освоение теоретических основ имитационного моделирования, изучение систем моделирования с тестированием разделов теоретического материала и примерами решений типовых задач для каждой из систем моделирования (8-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Изучение методов генерации транзактов (GPSS)
2. Построение простейших моделей вычислительных систем (GPSS)
3. Изучение цепей событий (GPSS)
4. Моделирование многотерминальной вычислительной системы заданной конфигурации (GPSS)
5. Оценка характеристик вычислительных систем различных архитектур (GPSS)
6. Решение задачи моделирования вычислительной системы средствами VHDL

Архитектура операционных систем

Практикум посвящен практическому изучению функциональных возможностей составных частей UNIX-подобных ОС. Занятия выполняются в многотерминальном режиме в среде ОС AIX. Изучение свойств ОС может выполняться как непосредственно в среде С, так и с помощью оригинальной программной системы поддержки, работающей по схеме "клиент-сервер" в локальном или в сетевом вариантах (8-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Основные средства для управления файлами
2. Основные средства для управления процессами
3. Система управления сигналами
4. Синхронизация процессов с помощью механизма семафоров
5. Исследование механизма программных каналов
6. Исследование механизма сокетов

Параллельные вычисления

В практикуме изучаются методы преобразования последовательных алгоритмов в параллельную форму для матричного (векторно-конвейерного) процессора, средства параллельного программирования для транспьютерной параллельной системы на базе TMS320С40 (9-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Преобразование циклических алгоритмов
2. Преобразование линейных алгоритмов
3. Преобразование выражений и рекуррентных соотношений
4. Программирование на параллельном Си

Защита информации

Цель практикума - изучить общие принципы создания систем безопасности компьютерных систем, получить практические навыки по использованию и разработке средств защиты информации от умышленных и случайных деструктивных воздействий (9-й семестр).

Лабораторные работы:
1. Принципы построения и свойства генераторов псевдослучайных кодов
2. Криптографические методы защиты информации
3. Методы контроля целостности информации
4. Оценка качества крипто- и имитоалгоритмов
5. Аппаратно-программные средства защиты информации
6. Стохастическое преобразование в задачах защиты информации

| На главную страницу | На начало страницы | На начало раздела |