Đề cương lập trình hệ thống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN CHƯƠNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN LẬP TRÌNH HỆ THỐNG (SYSTEM PROGRAMMING) Thông tin Giảng viên (ít người) 1.1 Giảng viên 1: - Họ tên: Phạm Ngọc Hưng - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sĩ - Email, điện thoại quan: phamngochung@gmail.com 1.2 Giảng viên 2: - Họ tên: Lê Trung Hiếu - Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sĩ - Email, điện thoại quan: hieult.ktmt@gmail.com 1.3 Trợ giảng (nếu có): Thông tin chung học phần 2.1 Tên học phần: Lập trình hệ thống 2.2 Mã số: 2.3 Khối lượng: 3TC (2 Lí thuyết, Thực hành) 2.4 Thời gian hoạt động dạy học: Hoạt động dạy học Lý thuyết Thảo luận/ Bài tập 30 15 Thời gian Tiết/Giờ thực Thực Thực tập Tự học, tự hành/Thí xưởng nghiên cứu nghiệm sở 30 2.5 Học phần: bắt buộc 2.6 Điều kiện học phần: - Học phần tiên quyết: Lập trình hướng đối tượng; Hệ điều hành - Học phần học trước: Cơ sở kỹ thuật lập trình - Học phần song hành: Không 2.7 Đối tượng tham dự: Sinh viên ngành công nghệ thông tin 2.8 Địa khoa/bộ môn phụ trách học phần: CNTT/KTMT Mô tả học phần 82.5 Tổng 157.5 Cung cấp kiến thức kỹ lập trình hệ thống, thiết kế lập trình trình điều khiển thiết bị: cấu trúc trình điều khiển thiết bị, kỹ thuật phương pháp lập trình, vấn đề đồng hệ thống, yêu cầu vào ra, ghi đọc liệu, quản lý nguồn Mục tiêu học phần Kết thúc học phần sinh viên có thể: * Kiến thức: 4.1 Giải thích nguyên tắc lập trình chương trình hệ thống, trình điều khiển thiết bị 4.2 Phân tích cấu trúc trình điều khiển thiết bị, yêu cầu trình điều khiển thiết bị * Kỹ năng: 4.3 Ứng dụng nguyên lý thiết kế, kỹ thuật phương pháp lập trình vào thiết kế lập trình trình điều khiển thiết bị cho thiết bị ghép nối với máy tính qua cổng giao tiếp khe cắm mở rộng thông dụng cho hệ thống nhúng sử dụng hệ điều hành * Thái độ: 4.4 Rèn luyện khả tự nghiên cứu, khả làm việc theo nhóm Nội dung chi tiết học phần Bài 1: Kiến trúc tảng lập trình Windows Driver (WDF) 1.1 Các chức thành phần WDF 1.2 Mục tiêu thiết kế WDF 1.3 Thiết bị trình điều khiển hỗ trợ WDF 1.4 Mô hình trình điều khiển WDF 1.5 Mô hình đối tượng WDF 1.6 Hỗ trợ quản lý nguồn Plug & Play 1.7 Hàng đợi vào 1.8 Yêu cầu WMI 1.9 Nhân Windows Driver Framework 1.10 Công cụ lập trình kiểm thử Bài 2: Tổng quan trình điều khiển chế độ người dùng Windows 2.1 Các thiết bị hỗ trợ chế độ người dùng (User Mode) 2.2 Tổng quan mô hình UMDF 2.3 Giao diện Callback trình điều khiển 2.4 Các đặc tính trình điều khiển UMDF 2.5 Vấn đề vào 2.6 Vấn đề đồng khóa 2.7 Quản lý nguồn Plug & Play 2.8 Quản lý thiết bị 2.9 Dịch, thử nghiệm gỡ rối Bài 3: Lập trình trình điều khiển chế độ người dùng 3.1 Tổng quan vào/ra Windows 3.2 Kiến trúc UMDF 3.3 Trình điều khiển mẫu UMDF 3.4 Thư viện liên kết động trình điều khiển 3.5 Các chức hỗ trợ thành phần COM 3.6 Sử dụng trình điều khiển Skeleton Bài 4: Thực hành cài đặt thiết lập môi trường lập trình Bài 5: Sử dụng COM để phát triển trình điều khiển UMDF 5.1 Khởi đầu 5.2 Sử dụng đối tượng COM UMDF 5.3 Cài đặt kiến trúc Bài 6: Thực hành lập trình UMDF Bài 7: Tổng quan trình điều khiển chế độ nhân Windows 7.1 Các thiết bị hỗ trợ chạy chế độ nhân (KMDF) 7.2 Các thành phần KMDF 7.3 Cấu trúc trình điều khiển KMDF 7.4 Mô hình đối tượng KMDF 7.5 Mô hình vào/ra KMDF Bài 8: Thảo luận mô hình UMDF Bài 9: Quản lý nguồn Plug & Play 9.1 Tổng quan quản lý nguồn Plug & Play 9.2 Nhận biết khởi động thiết bị 9.3 Xử lý yêu cầu WMI 9.4 Vấn đề đồng 9.5 Vấn đề an toàn Bài 10: Thực hành lập trình UMDF Bài 11: Biên dịch cài đặt trình điều khiển KMDF 11.1 Công cụ biên dịch trình điều khiển KMDF 11.2 Môi trường biên dịch trình điều khiển KMDF 11.3 Cài đặt trình điều khiển KMDF 11.4 Kiểm thử trình điều khiển KMDF Bài 12: Thực hành lập trình UMDF Bài 13: Lập trình trình điều khiển KMDF 13.1 Kiến trúc KMDF khái niệm 13.2 Kiến trúc trình điều khiển KMDF đơn giản 13.3 Chương trình mẫu Bài 14: Thực hành lập trình UMDF Bài 15: Quản lý nguồn Plug & Play 15.1 Đăng ký Callback 15.2 Chính sách quản lý nguồn 15.3 Callback cho bật, tắt nguồn 15.4 Callback cho hỗ trợ tín hiệu Wake Bài 16: Thực hành lập trình KMDF Bài 17: Thảo luận KMDF Bài 18: Lập trình hỗ trợ WMI 18.1 Kiến trúc WMI 18.2 Xử lý yêu cầu WMI 18.3 Các yêu cầu WMI trình điều khiển WMI Bài 19: Lập trình trình điều khiển phần cứng KMDF 19.1 Các ngắt hỗ trợ thiết bị 19.2 Xử lý ngắt 19.3 Ánh xạ tài nguyên Bài 20: Thảo luận WMI Bài 21: Thực hành lập trình KMDF Bài 22: Thực hành lập trình KMDF Bài 23: Thảo luận Lập trình vào Bài 24: Thực hành lập trình KMDF Bài 25: Thực hành lập trình KMDF Học liệu (giáo trình, giảng, tài liệu tham khảo) 6.1 Học liệu bắt buộc 6.1.1 Ronald D.Freeves, "Windows Device Driver", Addison-Wesley, 2010 6.2 Học liệu tham khảo 6.2.1 Johnson M.Hart, “Windows System Programming” , Addison-Wesley, 2010 Hình thức tổ chức dạy học (Đây nội dung quan trọng giáo viên, sinh viên người quản lí Mỗi nội dung kiến thức tổ chức dạy hình thức chủ yếu như: lý thuyết, tập, thảo luận, thực hành, hoạt động theo nhóm tự học, tự nghiên cứu… Giáo viên phải cập nhật nội dung hàng năm Mỗi nội dung lịch trình dạy học, phải xác định số tiết/giờ thực hình thức trên; Thời gian cho hình thức dạy học tính tiết/giờ thực hiện) 7.1 Lịch trình chung Nội dung (Ghi tên chương, mục nội dung học phần tín chỉ) Hình thức tổ chức dạy học Lên lớp Lý thuyết Bài tập Thảo luận Thực hành/Thí nghiệm Thực tập sở Tự học, tự nghiên cứu Tổng số Tín Bài Bài Bài 3 1.5 8 1.5 8 1.5 Bài Bài 3 Bài Bài 3 Tín Bài Bài Bài 10 Bài 11 3 Bài 12 Bài 13 Bài 14 Bài 15 1.5 7 1.5 1.5 Tín Bài 16 Bài 17 2 Bài 18 Bài 19 Bài 20 2 Bài 21 1.5 Bài 22 1.5 Bài 23 Bài 24 1.5 Bài 25 30 1.5 82.5 157.5 Cộng 30 7.1 Lịch trình chi tiết (thiết kế cho tiến trình, 15 tuần) Tuần ngày 1 Nội dung Bài 1: Kiến trúc tảng lập trình Windows Driver (WDF) Bài 2: Tổng quan trình điều khiển chế độ người dùng Windows Bài 3: Lập trình trình điều khiển chế độ người dùng Bài 4: Thực hành cài đặt thiết lập môi trường lập trình Bài 5: Sử dụng COM để phát triển trình điều khiển UMD Bài 6: Thực hành lập trình UMDF Hình thức tổ chức dạy học Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Số tiết Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Mục tiêu Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 1338); 1.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 4177); 2.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 79110); 3.1 Theo HD Website Microsoft 4.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 111126); 5.1 Đọc tài liệu 6.1 6 1.5 4 Bài 7: Tổng quan trình điều khiển chế độ nhân Windows Bài 8: Thảo luận mô hình UMDF Bài 9: Quản lý nguồn Plug & Play Bài 10: Thực hành lập trình UMDF Bài 11: Biên dịch cài đặt trình điều khiển KMDF 7 8 9 Bài 12: Thực hành lập trình UMDF Bài 13: Lập trình trình điều khiển KMDF Bài 14: Thực hành lập trình UMDF Bài 15: Quản lý nguồn Plug & Play Bài 16: Thực hành lập trình KMDF Bài 17: Thảo luận KMDF Bài 18: Lập trình hỗ trợ WMI Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận 1.5 [6.1.1] (tr 106110); Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 129162); 7.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 79110); 8.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 163181); 9.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 106110); 10.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 183209); 11.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 106110); 12.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 13.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 106110); 14.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 143252); 15.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 16.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 17.1 Đọc tài liệu 18.1 6 1.5 1.5 1.5 1.5 10 10 11 11 12 12 13 Bài 19: Lập trình trình điều khiển phần cứng KMDF Bài 20: Thảo luận WMI Bài 21: Thực hành lập trình KMDF Bài 22: Thực hành lập trình KMDF Bài 23: Thảo luận lập trình vào Bài 24: Thực hành lập trình KMDF Bài 25: Thực hành lập trình KMDF Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC Lí thuyết Thảo luận Bài tập/TH Tự học, tự NC [6.1.1] (tr 253271); Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 273289); 19.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 253271); 20.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 21.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 22.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 291321); 23.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 24.1 Đọc tài liệu [6.1.1] (tr 211241); 25.1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Chính sách học phần yêu cầu khác giáo viên - Có ý thức tự học, chuẩn bị tốt câu hỏi, nhiệm vụ học tập giao - Có mặt đầy đủ lớp, cho phép vắng không 20% tổng số tiết lên lớp theo quy chế đào tạo hành - Mỗi sinh viên hoàn tập lớn giao từ đầu học phần - Làm tập thực hành, nộp chấm điểm theo lịch GV - Hoàn thành thi học phần, kết thúc học phần theo quy chế - Các tập, câu hỏi tuần phải chuẩn bị trước thảo luận kiểm tra - đánh giá Danh mục thiết bị, dụng cụ phục vụ cho trình dạy học thực hành, thí nghiệm TT Tên dụng cụ, thiết bị DỤNG CỤ CÁ NHÂN Số lượng Ghi Trang phục, quần áo, giầy dép Có thể dùng Laptop cá nhân THIẾT BỊ DÙNG CHUNG (cho nhóm thực tập) (Nhà trường) Máy tính để bàn khoa cài đặt chương trình phục vụ cho tập thực hành 10 Phương pháp hình thức kiểm tra đánh giá kết học tập 10.1 Mục đích, nội dung, tiêu chí hình thức đánh giá điểm thành phần 10.1.1 Bài tập chương/Tiểu luận - Sinh viên giao tập lớn để thực suốt trình học học phần - Bài tập lớn giao vào đầu môn học thu chấm sau học xong buổi cuối - Sinh viên cần nộp báo cáo kèm theo sản phẩm (nếu có yêu cầu sản phầm minh họa) - Điểm tập lớn tính theo thang điểm 10 10.1.2 Đánh giá thực hành/thí nghiệm - Sinh viên phải nộp 02 tập thực hành để chấm điểm Điểm thực hành trung bình điểm tập thực hành chấm 10.1.3 Thi học phần - Mục đích: Đánh giá mức độ tích lũy kiến thức, rèn luyện kĩ nửa đầu học phần - Nội dung: Sinh viên nắm tổng quan vấn đề liên quan đến lập trình trình điều khiển thiết bị Windows - Hình thức đánh giá: Bài thi viết thời gian 60 phút 10.1.4 Thi kết thúc học phần - Mục đích: Đánh giá kiến thức khả ứng dụng kỹ thuật lập trình trình điều khiển thiết bị Windows chế độ người dùng chế độ nhân - Nội dung: Lập trình UMDF Driver KMDF Driver - Hình thức đánh giá: Đánh giá hình thức thi kết thúc HP, thi viết thời gian 90 phút 10.2 Lịch thi, kiểm tra - Thi học phần: tùy theo tiến độ phòng đào tạo xếp mà lịch thi GHP thực kết thúc nửa đầu chương trình môn học - Thi kết thúc học phần: Theo lịch thi phòng Đào tạo 10.3 Cách thức đánh giá điểm Dùng thang điểm 10 để đánh giá Các điểm thành phần chấm đến 0,25 điểm, làm tròn đến chữ số thập phân Chỉ cho phép điểm đánh giá trình (Bài tập chương thi học phần) đạt từ trở lên, điểm lại phải đạt từ trở lên, đồng thời điểm tổng kết học phần phải đạt từ trở lên đạt yêu cầu Nếu điểm thi GHP < điểm sinh viên phải tự học lại đăng ký thi lại học phần (chỉ thi lại lần), không đạt phải học lại tất tín lí thuyết học phần Sinh viên có điểm thực hành/thí nghiệm < phải học lại (theo quy định) làm lại thực hành/thí nghiệm đến đạt (≥ điểm) Trọng số điểm thành phần sau: Các hình thức đánh giá Đánh giá trình Bài tập chương/ Tiểu luận Thực hành/thí nghiệm Thi học phần 50/3 50/3 50/3 Trọng số (%) Thi kết thúc học phần 50 11 Ngày hoàn thành đề cương 08/12/2015 TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN (Kí, ghi rõ họ tên) (Kí, ghi rõ họ tên) (Kí, ghi rõ họ tên) Nguyễn Minh Quý Phạm Ngọc Hưng Phạm Ngọc Hưng ...Cung cấp kiến thức kỹ lập trình hệ thống, thiết kế lập trình trình điều khiển thiết bị: cấu trúc trình điều khiển thiết bị, kỹ thuật phương pháp lập trình, vấn đề đồng hệ thống, yêu cầu vào ra,... Bài 21: Thực hành lập trình KMDF Bài 22: Thực hành lập trình KMDF Bài 23: Thảo luận Lập trình vào Bài 24: Thực hành lập trình KMDF Bài 25: Thực hành lập trình KMDF Học liệu (giáo trình, giảng, tài... lập trình UMDF Bài 13: Lập trình trình điều khiển KMDF Bài 14: Thực hành lập trình UMDF Bài 15: Quản lý nguồn Plug & Play Bài 16: Thực hành lập trình KMDF Bài 17: Thảo luận KMDF Bài 18: Lập trình