Computer Architecture and Assembly Language

2025/2026

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

3

ECTS credits

Delivered by:

School of Software Engineering

Type:

Compulsory course

When:

1 year, 3, 4 module

Instructors

Aleinik, Vladislav

Голованов Никита Сергеевич

Калинин Даниил Евгеньевич

Makarovsky, Andrey

Морген Матвей Владиславович

Padaryan, Vartan

Радькин Кирилл Алексеевич

Сокунов Дмитрий Антонович

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина направлена на изучение студентами базовых принципов устройства современных ЭВМ на примере архитектуры x86, включая анализ характеристик различных компонент ЭВМ и того, как эти характеристики влияют на работу системных и прикладных программ. Закрепление знаний достигается посредством практического освоения языка ассемблера архитектуры x86, типовых механизмов реализации языка Си/Си++ и его системы программирования на платформе Linux x86.

Цель освоения дисциплины

• Формирование у студентов связного представления об организации современных вычислительных систем, понимания взаимосвязей между архитектурными решениями уровней аппаратуры ЭВМ, системного и прикладного программного обеспечения, понимания факторов, влияющих на качественные и количественные характеристики ЭВМ, производительность и безопасность всей вычислительной системы в целом.

Планируемые результаты обучения

• Знать основные принципы устройства ЭВМ, его основные компоненты, их качественные и количественные характеристики.
• Знать свойства аппаратуры, влияющие на производительность и безопасность работы программ. Особенности двоичного (бинарного) интерфейса приложений на примере архитектуры IA-32.
• Знания: Основные принципы устройства ЭВМ, его основные компоненты, их качественные и количественные характеристики. Особенности архитектуры x86, влияние архитектуры набора команд на реализацию языков высокого уровня и систему программирования.
• Знания: Язык ассемблера архитектуры x86, особенности реализации различных конструкций языка Си/Си++ на уровне языка ассемблера и причины, влияющие на выбор механизма реализации. Свойства аппаратуры, влияющие на производительность и безопасность работы программ. Особенности двоичного (бинарного) интерфейса приложений на примере архитектуры x86.
• Умения: Составлять и отлаживать многомодульные программы на языках Си/Си++ и ассемблера; реализовывать интерфейсы между модулями, реализованными на разных языках программирования (Си/Си++и ассемблер). Обосновано выбирать механизмы реализации конструкций языка Си/Си++ и корректно их кодировать на языке ассемблера архитектуры x86.
• Умения: Оценивать производительность и безопасность программ на языках Си/Си++ и ассемблера, используя знания об особенностях устройства аппаратуры ЭВМ. Восстанавливать по ассемблерному коду операторы и типы данных языка Си/Си++.
• Владение: Технологией разработки и отладки многомодульных программ на языках Си/Си++ и ассемблера.

Содержание учебной дисциплины

• .Введение в архитектуру ЭВМ на примерах ассемблерных программ
• .Взаимосвязь языков Си/Си++, языка ассемблера и особенностей архитектуры ЭВМ на примере архитектуры IA-32
• .Система программирования языка Си/Си++ и ее связь с архитектурой ЭВМ
• .Архитектура ЭВМ в разных аспектах: от физической организации до поддержки системных и прикладных программ

Элементы контроля

• Экзамен
• Контрольные работы
  Две контрольные работы в 3-4-м модулях
• Домашнее задание
  В течение дисциплины студентам предлагается выполнить 5 домашних задания (контесты)

Промежуточная аттестация

• 2025/2026 4th module
  Final = 0.08*ДЗ_1 + 0.08*ДЗ_2 + 0.08*ДЗ_3 + 0.08*ДЗ_4 + 0.08*ДЗ_5 + 0.15*КР_1 + 0.15*КР_2 + 0.3*ЭКЗ

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Архитектура компьютера 6-е изд. - 978-5-4461-1103-9 - Таненбаум Э., Остин Т. - 2020 - Санкт-Петербург: Питер - https://ibooks.ru/products/361850 - 361850 - iBOOKS
• Компьютерные системы: архитектура и программирование, Брайант, Р. Э., 2022
• Язык Ассемблера для процессоров Intel, Ирвин, Кип Р., 2005

Рекомендуемая дополнительная литература

• Bryant, R. E., & O’Hallaron, D. R. (2014). Computer Systems: Pearson New International Edition : A Programmer’s Perspective (Vol. 2nd ed., Pearson new international ed). Harlow: Pearson. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1418192

Авторы

• Буцкая Евгения Александровна
• Падарян Вартан Андроникович