Архитектура компьютеров и операционные системы 2026

О курсе

Операционные системы — неотъемлемая часть всех компьютеров, и любая прикладная программа исполняется в рамках, которые задаёт ОС. На курсе АКОС мы изучаем, как взаимодействовать с операционной системой из пользовательского кода: какие у неё интерфейсы, какие абстракции она предоставляет и как этим грамотно пользоваться.

В рамках курса вы:

• разберётесь, как процессор исполняет код, и научитесь читать x86-ассемблер;
• поймёте, как устроена память процесса — от стека и кучи до виртуальной памяти и mmap;
• освоите работу с файлами, процессами, сигналами и IPC через системные вызовы;
• узнаете, что такое модель памяти и почему атомики и lock-free сложнее, чем кажется;
• разберётесь, как работают TCP/IP, NAT и DHCP — и почему «интернет вообще работает»;
• увидите изнутри, что такое контейнер и как Docker использует возможности ядра Linux;
• поймёте, что делает компоновщик и почему .so/.a — это не одно и то же.

Пререквизиты (что студенты должны знать и уметь, приступая к курсу)

Команда курса

Лектор курса: Андреев Александр Николаевич

Семинаристы:
Манаков Данила Дмитриевич
Исаченко Павел Игоревич
Касымалиева Жанель
Сенин Игорь Александрович
Белов Максим Алексеевич
Калмыков Андрей Сергеевич
Драгун Константин Юрьевич
Павлюковец Виталий Андреевич
Лабутин Антон Александрович

Программа курса

Формат: очный

Форма контроля: дифференцированный зачёт

Неделя	Лекции	Домашние задания и контесты
1	Вводная лекция: устройство компьютера, что такое ОС, системные вызовы, POSIX и libc.
2	Представление данных: целые и вещественные числа, IEEE 754, кодировки, порядок байт, выравнивание структур.
3	Файлы: файл как абстракция, VFS, файловые дескрипторы, основные системные вызовы.
4	Ассемблер x86, часть 1: регистры, флаги, основные инструкции.
5	Ассемблер x86, часть 2: стек, соглашения о вызовах, стековый кадр, x87 и SIMD.
6	Память: сегментная модель, виртуальная память и многоуровневые таблицы страниц, mmap и page cache.
7	Процессы: модель процесса, ELF, состояния и атрибуты.
8	Синхронизация, часть 1: модель памяти, атомики, базовые примитивы, lock-free и ABA-проблема.
9	Синхронизация и IPC, часть 2: сигналы, межпроцессное взаимодействие.
10	Компьютерные сети, часть 1: модель OSI, Ethernet, IP, TCP и UDP.
11-12	Компьютерные сети, часть 2: DHCP, маршрутизация, автономные системы, NAT, туннелирование.
13	Контейнеры в Linux: namespaces, cgroups, образы, как устроен Docker.
14	Статическая и динамическая линковка, релокации.
15	Лекция на свободную тему.

Коммуникация

За каждой группой закреплён семинарист и ассистент, к которым можно обращаться за помощью.

Чат курса (Telegram)

Прогресс студентов

Таблица с оценками, доступная студентам

Критерии оценивания и формы контроля успеваемости

На каждую тему — контест с 3–4 практическими задачами; по каждой сданной задаче проводится устная защита у семинариста или ассистента.

Материалы курса

Лекции и презентации курса 2025/2026 года