Runtime systémy

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teoretické informatiky

Anotace:

As the abstraction level of programming languages steadily rises, modern programs require greater and greater support during their runtime. This course introduces students to various aspects of the runtime support, such as runtime-effective program description, memory management support and garbage collection, just-in-time compilation, and interoperability with other languages and systems.

Požadavky:

Objektově orientované programování, strojový kód, programovací jazyky (C, C++, Java, Smalltalk nebo jiný dynamický jazyk).

Osnova přednášek:

1. Calling conventions, system calls, signals, and exceptions

2. Virtual machines (VMs) for high-level languages.

3. Object heap organization. Object table. Immediate values.

4. Memory management, basic garbage collection methods.

5. Bytecode and its interpretation.

6. Just-in-time compilation, method lookup optimization techniques.

7. Advanced optimization techniques: inlining, custom-compilation.

8. Thread implementation, green vs. native threads.

9. JVM: mapping of threads and synchronization primitives to OS resources.

10. Security mechanisms in VMs. Verification of the bytecode. Security Manager.

11. Foreign function calls. Cross-language calls.

12. VM Bootstrap. Metacircular VM.

Osnova cvičení:

1. Language introduction and AST interpretation

2. Bytecode compilation and interpretation

3. Memory management

4. Tagging

5. Dynamic compilation

6. Primitive inlining and callsite caches

7. Multithreading support

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Li, X. F. : Advanced Design and Implementation of Virtual Machines. CRC Press, 2016. ISBN 978-1466582606.

2. Craig, I. D. : Virtual Machines. Springer, 2005. ISBN 978-1852339692.

3. Jones, R. - Hosking, A. - Moss, E. : The Garbage Collection Handbook: The Art of Automatic Memory Management. Chapman and Hall/CRC, 2011. ISBN 978-1420082791.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/MI-RUN/

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/MI-RUN/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (PS)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (VO)
• Master Specialization Digital Business Engineering, 2023 (VO)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (PS)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)