От железа и ОС — к производительному коду.
Для кого этот курс:
- Разработчики на системных языках (C, С++, Rust), желающие расширить свои знания.
- Backend-разработчики, которые планируют или работают с высокопроизводительными системами.
- Архитекторы и тимлиды, которым необходимо проектировать производительные компоненты и проводить разбор инцидентов/узких мест.
Необходимые знания:
- Опыт программирования на C/C++
- Знания структур данных
Чему научится студент на курсе:
- Понимать, как код исполняется от железа к ОС: CPU/регистры, иерархия памяти и кэши, стек/куча, виртуальная память (MMU/TLB).
- Разбираться, как устроен исполняемый файл и загрузка: статическая/динамическая линковка, анатомия ELF.
- Понимать устройство ядра как менеджера ресурсов: системные вызовы, прерывания, page fault, copy-on-write, процессы/потоки и планирование.
- Писать системный код на уровне API ОС: управление процессами, низкоуровневый I/O, управление памятью (brk/sbrk, mmap), многопоточность и синхронизация (pthread, mutex, semaphore, condition variables).
- Работать с IPC: сигналы, пайпы/FIFO, shared memory (shm_open + mmap) и принципы корректной синхронизации между процессами.
- Отлаживать и профилировать системный/многопоточный код: strace, gdb, valgrind, AddressSanitizer/ThreadSanitizer.
Почему стоит освоить:
- Курс позволит закрыть разрыв между написанием кода и пониманием почему он не работает или тормозит на уровне ОС и железа. Часто эти знания критично необходимы для собеседований и первых задач в системной/инфраструктурной разработке.
- Вы сможете на практике разобраться как устроена ОС: процессы/потоки, память, IPC. Также, в программу курса включен блок про отладку и профилирование.
Процесс обучения:
Занятия в OTUS — это не заранее отснятый материал. Вебинары проходят в режиме реального времени, где преподаватели-практики рассказывают об актуальных кейсах и инструментах, которые нужны им в работе сейчас. Вы сможете активно участвовать голосом, практиковаться, задавать вопросы и получать обратную связь. Такой формат дает реальный результат.
А если вы не смогли посетить занятие в реальном времени, то сможете посмотреть его в записи и задать вопрос преподавателю в закрытом чате.
Формат обучения:
- Интерактивные вебинары
2 онлайн-трансляции по 2 ак.часа в неделю. Доступ к записям и материалам остается навсегда.
- Практика
Домашние задания
Длительность 3 месяца.
Программа:
1. Аппаратная архитектура
В этом модуле мы разберёмся, как наш код взаимодействует с реальным железом компьютера. Узнаем, почему память работает медленнее процессора, и как заставить CPU не простаивать в ожидании данных. Научимся читать ассемблерный выхлоп компилятора и спроектируем бенчмарк, чтобы пощупать влияние архитектуры процессора на исполнение кода.
- Тема 1: Архитектура CPU и Ассембли
- Тема 2: Иерархия памяти и Кэши
- Тема 3: Branch prediction
- Тема 4: SIMD // ДЗ
2. Операционная система как менеджер
В этом модуле мы заглянем внутрь операционной системы и поймем, по каким правилам ядро Linux управляет нашими программами. Разберёмся, как устроена виртуальная память процесса, как процессор ускоряет работу с ней через аппаратные кэши TLB, и в чем физическая разница между стеком и кучей. Мы изучим анатомию файловых систем на уровне диска, разберем магию слоев VFS и Page Cache, а также научимся управлять потоками и системными сигналами.
- Тема 1: Пространство ядра и системные вызовы
- Тема 2: Процессы, потоки и шедулинг
- Тема 3: Виртуальная память процесса
- Тема 4: Аппаратное ускорение виртуальной памяти
- Тема 5: Layout данных и Stack Frame
- Тема 6: Сигналы ОС // ДЗ
- Тема 7: Файловая система
3. Системное программирование
В финальном модуле мы научимся писать высокопроизводительный софт и управлять ресурсами Linux из кода. Вы разберете сетевой стек, решите проблему False Sharing и соберете собственный Event Loop на базе `epoll`. В конце мы перейдем на `io_uring` для асинхронного I/O и освоим отладку/профилирование через `strace` и `perf`.
- Тема 1: Управление процессами в коде // ДЗ
- Тема 2: Аллокаторы и управление памятью
- Тема 3: Конкурентность и низкоуровневая синхронизация
- Тема 4: Конкурентность и синхронизация на уровне компилятора и языка
- Тема 5: Примитивы синхронизации ОС // ДЗ
- Тема 6: IPC
- Тема 7: Сеть
- Тема 8: Мультиплексирование I/O
- Тема 9: Продвинутый I/O
- Тема 10: Отладка и профилирование системного кода
4. Проектная работа
Заключительный месяц курса посвящён проектной работе. Свой проект — это то, что интересно писать слушателю. То, что можно создать на основе знаний, полученных на курсе.
- Тема 1: Консультация по проектам и домашним заданиям // Проект
- Тема 2: Защита проектных работ и подведение итогов
Преподаватели:
- Руководитель курса Артём Токарев
Lead Rust Developer
- Петр Усольцев
Старший инженер-программист, ООО "Стайл Телеком"
- Егор Мищерин
Разработчик С++, NDA
- Ольга Плисенко
Зав. сектором разработки, ЦИГИТ АГУ
Старт 06 августа 2026 года.
