Архитектура компьютера и операционные системы

2022/2023

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

8

Кредиты

Кто читает:

Департамент больших данных и информационного поиска

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

2-й курс, 3, 4 модуль

Преподаватели

Минеев Игорь Евгеньевич

Татарников Андрей Дмитриевич

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Архитектура компьютера и операционные системы» предназначена для подготовки бакалавров по направлению 01.03.02 – Прикладная математика и информатика. Понимание устройства и принципов работы компьютеров, 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.

Цель освоения дисциплины

• Изучить основы архитектуры компьютера (на примере RISC-V)
• Научиться программировать на языке ассемблера
• Изучить устройство современных операционных систем (на примере Linux)
• Научиться создавать системное программное обеспечение

Планируемые результаты обучения

• Понимать принципы организации современных компьютеров.
• Понимать принципы работы процессора (регистры, прерывания, конвейер команд, суперскалярность, многоядерность, векторизация).
• Понимать принципы работы памяти (иерархия памяти, кэш-память, виртуальная память, трансляция адресов).
• Понимать язык ассемблера и уметь на нем программировать.
• Понимать принципы организации современных операционных систем.
• Понимать основные концепции операционных системы (процессы, потоки, системные вызовы, виртуальная память, файловая система).
• Уметь разрабатывать системное программное обеспечения для операционной системы Линукс на языке Си.

Содержание учебной дисциплины

• Архитектура Компьютера
• Операционные Системы

Элементы контроля

• Контрольная работа (F)
• Квиз (Q)
• Домашнее Задание (H)
• Бонусные баллы за активность (B)

Промежуточная аттестация

• 2022/2023 учебный год 4 модуль
  G = (Mca + Mos + E) / 3 G - итоговая оценка; Mca - оценка на 3 модуль (тема: архитектура компьютера); Mos - оценка на 4 модуль (тема: операционные системы); E - оценка за экзамен. M = min(10, R + B) R = 0.35*F + 0.10*Q + 0.45*H + 0.10*P М - оценка за модуль (Mca и Mos); R - накопленная оценка за модуль без бонусных баллов; B - бонусные баллы; F - оценка за контрольную работу; Q - оценка за квизы; H - оценки за домашние работы; P - оценка на присутствие на семинарах.

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Linux API. Исчерпывающее руководство, Керриск, М., 2018
• Архитектура компьютера, Таненбаум, Э., 2014
• Компьютерные системы. Архитектура и программирование : взгляд программиста, Брайант, Р. Э., 2005
• Современные операционные системы, Таненбаум, Э., 2012

Рекомендуемая дополнительная литература

• Цифровая схемотехника и архитектура компьютера: RISC-V, Харрис, С. Л., 2022