System Programming

课程简介

课程内容 1. 系统编程与Unix简介 计算机系统的分层结构；系统软件与应用软件；系统编程的范围与任务。Unix的发展；Unix的特点；Unix标准；Unix编程的良好风格。 2. Unix系统简介 文件；Unix文件类型；Unix文件系统；Unix文件系统中文件的结构与表示；目录；访问Unix文件；I/O重定向；设备与设备驱动程序；Unix文件接口（API）。Unix外壳；Unix进程创建与执行；进程管理；父进程与子进程；Unix进程接口（API）。 3. Unix设备驱动程序简介 设备驱动程序；设计问题；设备驱动程序的类型；设备驱动程序的主要组成部分。 4. 设备驱动程序开发 操作系统/驱动程序接口；设备驱动程序的内部操作；结构与主要组成部分；地址空间与数据传输；典型字符/块驱动程序的设计与实现。 5. 编译器构造概览 编程语言的语法与语义；语言翻译方法；编译器的任务；编译器的过程。 6. 词法分析 词法分析的任务；通过正规文法与正规表达式指定标记；通过有限自动机（FA）识别标记；从正规表达式构建FA；将NFA转换为DFA；模拟DFA。 7. 语法分析 语法分析的任务；通过上下文无关文法指定语言结构；BNF；推导；语法树；通过推进自动机（PDA）识别语言结构；自顶向下与自底向上的解析方法。 8. 代码生成 中间编译阶段；符号表；中间代码生成；代码优化；代码生成。

学习目标

1. 向学生介绍系统编程的概念与原则，使他们理解系统程序员的职责与范围； 2. 向学生传授系统编程的理论与实践知识，教授他们设计与实现系统级程序的方法与技术； 3. 培养学生使用高级操作系统服务、编程语言与实用工具编写系统软件的技能。

先修要求

先修课程：COMP2432，C语言编程

教学模式

在讲座中，将通过实例解释概念、模型与算法。 辅导课与实验课帮助学生理解概念并提高解决问题的能力。 作业帮助培养学生编程技能与批判性思维。