Кафедра прикладной математики и информатики (Нижний Новгород)

АБB
АБB
АБB

Обычная версия сайта

Кафедра ПМИ создана в 2006 году как выпускающая кафедра по направлению "Прикладная математика и информатика".

Целью деятельности кафедры «Прикладной математики и информатики» является подготовка высококвалифицированных специалистов (бакалавров и магистров) по направлению 010500 «Прикладная математика и информатика», обладающих знаниями и квалификацией, необходимыми для профессионального моделирования и информационного обеспечения экономических и бизнес процессов, анализа и обработки данных.

Научная деятельность

Кафедра выполняет межкафедральные (кафедры Информационных систем и технологий, Математики и др.) исследовательские проекты, национальные проекты в составе общих исследовательских групп (РФФИ, проекты Минобрнауки РФ и др.) с участием партнеров из Института прикладной математики им. М. Келдыша РАН, Математического института им. В. Стеклова РАН, Института прикладной физики РАН, МГУ им. М. Ломоносова, ННГУ им Н. Лобачевского. Осуществляется международное сотрудничество с различными научными центрами Европы и США.

Публикации

Книга

Integral Robot Technologies and Speech Behavior

Kharlamov A. A., Pantiukhin D., Borisov V. et al.

Newcastle upon Tyne: Cambridge Scholars Publishing, 2024.

Статья

On efficient algorithms for bottleneck path problems with many sources
В печати

Каймаков К. В., Malyshev D.

Optimization Letters. 2024. P. 1-11.

Глава в книге

Neural Networks for Speech Synthesis of Voice Assistants and Singing Machines

Pantiukhin D.

In bk.: Integral Robot Technologies and Speech Behavior. Newcastle upon Tyne: Cambridge Scholars Publishing, 2024. Ch. 9. P. 281-296.

Препринт

DAREL: Data Reduction with Losses for Training Acceleration of Real and Hypercomplex Neural Networks

Demidovskij A., Трутнев А. И., Тугарев А. М. et al.

NeurIPS 2023 Workshop. ZmuLcqwzkl. OpenReview, 2023

Все публикации

Кто читает:: Кафедра прикладной математики и информатики (Нижний Новгород) (Факультет информатики, математики и компьютерных наук (Нижний Новгород))

Статус:: Курс обязательный

Когда читается:: 2-й курс, 3, 4 модуль

Преподаватель

Токарев Александр Геннадьевич

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Целями освоения данной дисциплины являются как получение теоретических знаний в области архитектуры компьютерных систем, принципов организации ввода/вывода и программирования на машинном уровне, так и приобретение практических навыков программирования на языке Ассемблер. Также пройти курс по изучению языка программирования Python.

Цель освоения дисциплины

Получение теоретических знаний в области архитектуры компьютерных систем, принципов организации ввода/вывода и программирования на машинном уровне
Приобретение практических навыков программирования на языке Ассемблер
Изучение языка программирования Python

Планируемые результаты обучения

Знает программную модель микропроцессорных систем и организацию памяти.
Знает методы адресации. Знает основные группы команд процессора Intel 8086.
Знает формат записи команд. Знает простейшие программы ввода/вывода.
Знает язык ассемблер, знает трансляцию получение объектного модуля, ключи программы tasm, редактирование связей, получение загрузочного модуля, ключи программы tlink.
Знает функции операционной системы и программы ввода/вывода. Использует функции прерывания int 21h операционной системы для различных задач.
Умеет работать с файлами в DOS. Знает дескрипторы, описание функций операционной системы для работы с файлами. Понимает примеры программ создания, чтения файлов.
Умеет обрабатывать аргументы командной строки
Знает векторную систему прерываний. Знает распределение адресного пространства. Понимает программы обработки прерываний. Умеет использовать стек при прерываниях.
Знает эволюцию системы прерываний. Чтение и установка вектора прерываний. Знает контроллер прерываний и его функционирование. Знает обработчики программных и аппаратных прерываний.
Знает понятие резидентной программы.Знает способы передачи управления в системный обработчик и защиту от повторной загрузки. Умеет сделать выгрузку резидентной программы и переключить стек в резидентной программе. Подключение собственного обработчика прерываний до системного, после системного и как до так и после системного. Обработчик прерываний от клавиатуры, кольцевой буфер. Разбор примеров резидентных программ.

Содержание учебной дисциплины

Программная модель микропроцессорных систем и организация памяти.
Развитие компьютерных систем – технология, поколения, перспективы. Обзор основных архитектур ЭВМ. Программная модель микропроцессорной системы. Программно доступные регистры процессора, память, регисты ввода/вывода. Сегментная организация памяти
Команды и адресация. Простейшие программы.
Методы адресации. Основные группы команд процессора Intel 8086. Язык ассемблер, мнемоника команд. Получение загрузочного модуля. Разбор примеров простейших программ
Основы программирования на языке ассемблер.
Формат записи команд. Простейшие программы ввода/вывода.
Разработка программ на языке ассемблер для MS DOS.
Ассемблер, трансляция получение объектного модуля, ключи программы tasm, редактирование связей, получение загрузочного модуля, ключи программы tlink.
Использование функций прерывания DOS.
Обзор функций операционной системы. Программы ввода/вывода. Использование функций прерывания int 21h операционной системы для различных задач. Функции BIOS – обзор и использование
Работа с файлами.
Работа с файлами в DOS. Дескрипторы, описание функций операционной системы для работы с файлами. Примеры программ создания, чтения файлов.
Работа с командной строкой.
Обработка аргументов командной строки
Система прерываний.
Векторная система прерываний. Распределение адресного пространства. Программы обработки прерываний. Использование стека при прерываниях.
Архитектура контроллера прерываний.
Эволюция системы прерываний. Чтение и установка вектора прерываний. Контроллер прерываний и его функционирование. Обработчики программных и аппаратных прерываний.
Разработка резидентных программ.
Резидентная программа. Способы передачи управления в системный обработчик. Защита от повторной загрузки. Выгрузка резидентной программы. Переключение стека в резидентной программе. Подключение собственного обработчика прерываний до системного, после системного и как до так и после системного. Обработчик прерываний от клавиатуры, кольцевой буфер. Разбор примеров резидентных программ.
Разработка программ ввода/вывода с использованием BIOS
Системные возможности BIOS для организации ввода/вывода
Непосредственный вывод в видеобуфер.
Логическая организация текстового видеобуфера. Знакоместо, атрибуты символа. Непо- средственный вывод в видеобуфер, целесообразность использования. Строковые команды. Примеры программ вывода непосредственно в видеобуфер.
Связь программ на ассемблере с программами на языке С
Передача параметров из программ на языке С в подпрограмму-функцию на языке ассемблер
Структуры и записи.
Примеры программ. Метка тома.
Основы организации Windows. WinAPI.
События, очереди сообщений, ресурсы. Библиотеки динамической загрузки. Интерфейс WinAPI
Разработка программ на языке ассемблер под Windows.
Разработка программ под Windows. Программирование простейшего консольного приложения.

Элементы контроля

Итоговый тест
Лабораторная работа 1
Лабораторная работа 2

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (4 модуль)
0.4 * Итоговый тест + 0.3 * Лабораторная работа 1 + 0.3 * Лабораторная работа 2

Архитектура компьютера и операционные системы. Язык программирования Python