Архитектура компьютера и операционные системы

Бакалавриат 2025/2026

Статус: Курс обязательный (Дизайн и разработка информационных продуктов)

Кто читает: Базовая кафедра Т-Банка

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 2-й курс, 2-4 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Чернов Александр Владимирович

Язык: русский

Кредиты: 8

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Понимание устройства и принципов работы электронных вычислительных машин (ЭВМ), а также основных принципов работы операционных систем является незаменимым для инженеров в сфере информационных технологий при: оценке проектных решений, особенно комплексных и затрагивающих различные уровни абстракции, например, выборе систем виртуализации и платформ развёртывания; проектировании новых систем для достижения компромисса стоимость-производительность-надежность; выявлении узких мест в работе существующих информационных систем; диагностики нетривиальных неполадок и ошибок; повышении производительности вычислений за счет более эффективного использования программных и аппаратных средств; построении инновационных программно-аппаратных систем: систем интеллектуального анализа данных, роботов, инструментов телеприсутствия и дополненной реальности. Курс включает изучение принципов проектирования компьютеров и операционных систем, а также анализ их эффективности и надежности.

Цель освоения дисциплины

Освоить кодирование информации и форматы данных. Представление целочисленных, вещественных и символьных данных в компьютере.
Изучить аппаратуру современных компьютеров. Интегральные схемы.
Освоить уровни абстракции – от микроархитектуры ядра центрального процессора до распределённых гетерогенных информационных систем. Роль базовых систем ввода/вывода и операционных систем.
Ознакомиться с наиболее популярными архитектурами процессоров общего назначения
Освоить программирование на языке ассемблера для архитектуры ARM.
Научиться применять базовые проектные решения при создании операционных систем для достижения высокой производительности, надёжности, информационной безопасности.
Освоить инструментарий операционной системы Linux для системного программиста.
Изучить основные сервисы операционных систем семейств Linux и их правильное использование.

Планируемые результаты обучения

Студент знает наиболее важные проектные решения на всех уровнях абстракции, накопленные в процессе развития компьютерной техники, и основные параметры архитектуры ARM, строение операционных систем общего назначения и базовые сервисы операционных систем семейств Linux;
Студент понимает связь свойств аппаратного обеспечения современных цифровых компьютеров с проблемами системного программирования
Студент умеет применять язык ассемблера для платформ ARM при создании системного ПО и использовать базовые сервисы операционных систем семейств Linux.

Содержание учебной дисциплины

Машинное представление данных
Архитектуры команд процессоров и ассемблер
Базовые системные вызовы UNIX
Процессы
Межпроцессоное взаимодействие
Средства реализации высоконагруженных систем

Элементы контроля

Домашнее задание
Контрольная работа
Экзамен 3 модуля
Экзамен 4 модуля
Дополнительная активность

Промежуточная аттестация

2025/2026 3rd module
Формула оценивания: 11 домашних работ общим весом 20%, 4 контрольные работы общим весом 40%, экзамен — 40%, дополнительная активность — 10% (в сумме не более 100%)
2025/2026 4th module
16 домашних работ общим весом 20%, 6 контрольные работы общим весом 40%, экзамен — 40%, дополнительная активность — 10% (в сумме не более 100%)

Список литературы

Авторы

Чернов Александр Владимирович
Солдатова Татьяна Владимировна

Программа дисциплины