Бакалавриат
2024/2025
Архитектура компьютера и операционные системы
Статус:
Курс обязательный (Компьютерные науки и анализ данных)
Направление:
01.03.02. Прикладная математика и информатика
Где читается:
Факультет компьютерных наук
Когда читается:
2-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
8
Контактные часы:
120
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.
Промежуточная аттестация
- 2024/2025 4th moduleG = (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