Чему вы научитесь

Понимать принципы работы вычислительных систем на аппаратном и программном уровнях.
Анализировать кодирование данных, включая числа, текст, изображения и звук.
Применять логические операции для построения цифровых схем.
Использовать регистры процессора и управлять стеком при низкоуровневом программировании.
Писать и отлаживать простые программы на ассемблере, используя синтаксис Intel и AT&T.
Проектировать базовую архитектуру сетевого взаимодействия с использованием TCP/IP, HTTP, FTP, DNS.
Диагностировать и устранять проблемы, связанные с работой процессоров, оперативной памяти и файловых систем.

О курсе

Курс "Введение в архитектуру ЭВМ" предназначен для формирования у слушателей целостного понимания принципов работы вычислительных систем как на аппаратном, так и на программном уровне.

Курс включает в себя следующие тематические блоки:

Основы логических операций, представления чисел в компьютере и простейших электронных компонентов, таких как логические элементы, регистры, сумматоры, триггеры. Также рассматривается кодирование информации: представление чисел с фиксированной и плавающей запятой, текстов (ASCII, Unicode), изображений (BMP, PNG, JPEG) и звука (PCM, MP3).
Архитектура вычислительных систем: описание Гарвардской и фон-неймановской архитектур, регистровой модели процессора, принципов работы оперативной памяти и кэша, взаимодействия CPU с периферией.
Введение в язык ассемблера: анализ командных инструкций, применение регистров, передача параметров в стек, а также разбор синтаксиса Intel и AT&T. В рамках этого блока предусмотрены практические упражнения по ассемблерному программированию.
Основные элементы операционных систем: структуру ОС, её функции (планирование процессов, управление памятью, обработка прерываний и системных вызовов, межпроцессное взаимодействие). Особое внимание уделяется механизму виртуальной памяти и работе диспетчера процессов.
Работа с процессами, потоками и многозадачностью: отличие потоков от процессов, взаимодействие многопоточных программ, механизмы синхронизации (мьютексы, семафоры, событийные объекты).
Организация памяти: принципы адресации ОЗУ, иерархия памяти (кэш, оперативная память, виртуальная память, постоянное хранилище), работа дисковых накопителей (HDD, SSD, флеш-память).
Файловые системы: базовые концепции файловых систем, особенности распространённых форматов (FAT32, NTFS, ext4), способы адресации данных и метаданных.
Вопросы сетевого взаимодействия: межпроцессное взаимодействие (IPC) через каналы (пайпы), файлы, разделяемую память, сокеты. Разбираются основы работы с IP-сетями, используемые прикладные протоколы (TCP/IP, HTTP, FTP, DNS).

Для кого этот курс

Курс предназначен для студентов технических специальностей младших курсов, старшеклассников с интересом к компьютерным наукам, а также всех, кто хочет глубже разобраться в аппаратной и системной архитектуре компьютеров.

Начальные требования

Для освоения курса потребуется базовое знание математики и информатики.

Наши преподаватели

Программа курса

Что вы получаете

Глубокие знания по архитектуре ЭВМ - понимание принципов работы компьютеров на уровне процессора, памяти, операционной системы и файловых систем.
Навыки работы с низкоуровневым программированием - понимание ассемблера, управление регистрами, стеком и памятью.
Практический опыт - выполнение упражнений, лабораторных работ и отладка кода на практике.
Сертификат о прохождении курса - подтверждение компетенций, востребованных работодателями.

Расскажите о курсе друзьям

Прямая ссылка на курс:
https://stepik.org/236279

Архитектура ЭВМ