Архитектура компьютера

Бакалавриат 2024/2025

Статус: Курс обязательный (Прикладной анализ данных и искусственный интеллект)

Направление: 01.03.02. Прикладная математика и информатика

Где читается: Санкт-Петербургская школа физико-математических и компьютерных наук

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Галицкий Борис Васильевич, Грибов Филипп Юрьевич, Линский Евгений Михайлович, Минеев Игорь Евгеньевич, Мыльцев Александр Владимирович, Сальников Алексей Николаевич, Сафронов Евгений Владимирович, Стёпкин Степан Максимович, Федоров Михаил Антонович, Филитов Михаил Егорович, Шитов Александр Андреевич

Язык: русский

Кредиты: 5

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Архитектура и операционные системы» предназначена для подготовки бакалавров по направлению 01.03.02 – Прикладная математика и информатика. Понимание устройства и принципов работы электронных вычислительных машин (ЭВМ), которые далее мы будем назвать уже привычным термином «компьютер», 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

Помочь развитию незаменимого в профессиональной деятельности «инженерного чутья», которое рождается из понимания принципов работы компьютеров и деталей взаимодействия прикладного и системного программного обеспечения (ПО) с аппаратурой ЭВМ. Очевидно, что кроме теоретических оснований, дисциплина предусматривает изучение конкретных реализаций аппаратного обеспечения, операционных систем и т.п.

Планируемые результаты обучения

Способность находить и самостоятельно осваивать нужную информацию из общедоступных источников;
Способность программировать, отлаживать и тестировать алгоритмы и структуры данных
Способность проектировать законченную программную систему; умение находить в общедоступных источниках готовые программные модули и компоненты; способность провести интеграцию программной системы с готовыми программными модулями и компонентами
умение оптимально распределять собственное время при работе над поставленными задачами
умение формулировать и объяснять доказательства теорем в устной и письменной форме

Содержание учебной дисциплины

Цифровые электронно-вычислительные машины. Основные концепции и история развития.
Аппаратура современного компьютера. Архитектура x86: история развития, аппаратная реализация и язык ассемблера.
Операционная система Linux: развертывание и работа с помощью интерфейса командной строки
Инструментальные средства разработки и отладки программ в ОС Linux. Инструментарий GNU.
Представление целых, вещественных и строковых данных в компьютере
Операционные системы: основы разработки и история развития.
Семейство операционных систем Linux: базовые сервисы и использование POSIX API.
Семейство операционных систем Linux: архитектура и программирование на уровне ядра ОС.

Элементы контроля

Работа на семинаре
Домашнее задание
Оценка за сданные домашние задания в тестирующей системе Ejudge
Контрольная работа
Экзамен

Промежуточная аттестация

2024/2025 2nd module
0.25 * Домашнее задание + 0.25 * Домашнее задание + 0.15 * Контрольная работа + 0.025 * Работа на семинаре + 0.025 * Работа на семинаре + 0.3 * Экзамен

Список литературы

Авторы

Алиева Эльмира Махир Кызы
Чернов Александр Владимирович
Фисенко Анна Сергеевна

Программа дисциплины