Systemy operacyjne
- Zapoznanie się studentów z budową i użytkowaniem sprzętu
komputerowego na przykładzie klonów IBM PC.
- Zapoznanie się z funkcjonowaniem i konfiguracją systemów
operacyjnych (Windows + DOS i Linux).
- Nauczenie lub rozwinięcie umiejętności wykonywania
niektórych czynności związanych z zapewnieniem stabilnego
funckjonowania systemu operacyjnego.
- Przedstawienie zasad działania i konfiguracja niektórych
usług sieci komputerowej.
- Zrozumienie problematyki bezpieczeństwa pracy zarówno z
pojedynczym komputerem jak i w światowej sieci.
- Zabezpieczenie się przed atakami na system operacyjny oraz
postępowanie w sytuacjach ,,krytycznych''.
| SEMESTR 3 | TREŚCI NAUCZANIA |
Wykłady:
- Ogólne wiadomości o komputerach.
- --
- Określenie komputera; cechy wyróżniające komputer spośród
innych urządzeń przetwarzających informacje. Maszyna von Neumana.
Krótki rys historyczny: pierwszy komputer, generacja komputerów.
- --
- Rola oprogramowania, a w szczególności systemu operacyjnego
jako niezbędnego składnika w funkcjonowaniu komputera. Komputer =
hardware + software.
- --
- Od super- do mikrokomputerów: klasyfikacja współczesnych
systemów komputerowych i przykładowe zastosowania komputerów różnych
klas.
Komputery jako elementy składowe innych urządzeń (embedded
systems).
- Budowa komputera.
- --
- Podstawowy schemat budowy komputera. Jednostka centralna i
urządzenia peryferyjne.
- --
- Przegląd różnych urządzeń peryferyjnych i ich zastosowań.
- --
- Budowa jednostki centralnej: procesor, pamięć operacyjna,
układy wejścia/wyjścia (interfejsy). Układ DMA i jego rola. Przerwania
i PIO. Konstrukcje wieloprocesorowe -- procesor główny z koprocesorami,
architektura równoległa (wektorowa).
- --
- Podział pamięci operacyjnej na ROM i RAM; rola pamięci ROM w
procesie inicjacji komputera -- sposoby wprowadzania systemu
operacyjnego do pamięci operacyjnej.
- --
- Pamięć podręczna (cache), zasada działania, zastosowanie.
- Reprezentacja informacji w pamięci komputera.
- --
- System dwójkowy -- bity i bajty. Interpretacja Bajtu jako
liczby, znaku lub rozkazu. Długość słowa procesora.
- --
- Orgaznizacja pamięci. Długość słowa pamięci. Jednostki
pojemności pamięci: kilobajty i megabajty. Szyna adresowa i przestrzeń
adresowa procesora. Zasady działania pamięci stronicowanej.
- --
- Sposoby zapisu liczb w komputerze -- zapis uzupełnieniowy do
dwóch, zapis zmiennoprzecinkowy.
- --
- Procesory. Język wewnętrzny i języki zewnętrzne. Kompilacja i
interpretacja programów w językach zewnętrznych.
- --
- Sposób określania i jednostki szybkości procesora (MIPS,
MFLOPS).
- Szczegóły budowy najpopularniejszych mikrokomputerów osobistych
klasy IBM PC.
- --
- Modułowa budowa komputera -- płyta główna i karty rozszerzeń.
Podstawowe rodzaje kart obecne w każdej konfiguracji komputera.
Przykłady kart do specjalnych zastosowań.
- --
- CMOS i BIOS.
- --
- Standardowe złącza RS-232 i Centronics -- omówienie zasady
działania i zastosowań.
- --
- Charakterystyka poszczególnych elementów kinfiguracji --
budowa, zasady działania, typy i parametry:
procesorów,
pamięci RAM,
magistral ISA, PCI, AGP,
kart graficznych,
stacji dyskietek,
dysków twardych i ich sterowników,
dysków optycznych.
- --
- Hipotetyczna konfiguracja kilku własnych zestawów
komputerowych w zależności od wymagań systemowych i użytkowych.
- Struktura oprogramowania komputera.
Trójwarstwowa struktura oprogramowania: system operacyjny,
oprogramowanie usługowe, oprogramowanie użytkowe. Różnica miedzy
programami usługowymi i użytkowymi. Dostęp programów do zasobów
komputera.
- Systemy operacyjne.
- --
- Klasyfikacja systemów operacyjnych; systemy jedno- i
wieloprogramowe, jedno- i wielodostępne.
- --
- Zadania systemu operacyjnego; zarządzanie zasobami komputera,
zarządzanie procesami, obsługa systemu plików, interpretacja komend
użytkownika. Budowa systemu operacyjnego: warstwa komunikacji ze
sprzętem (BIOS), jądro systemu, procesor (interpreter) poleceń (powłoka
-- shell).
- --
- Zagadnienia związane z nadzorowaniem pracy procesów w
systemach wieloprogramowych: ochrona pamięci, podział czasu,
uprawnienia użytkowników, dzielony dostęp do plików, kolejkowanie
wydruków, koordynacja dostępu procesów do klawiatury i ekranu -- ekrany
wirtualne, sytemy okien. Procesy systemowe -- ,,demony''.
- System Operacyjny Windows+DOS:
,,mapa'' systemu,
konfiguracja,
systemy plików,
narzędzia,
system DOS jako narzędzie wspomagające pracę
administratora/użytkownika Windows
95/98/ME,
omówienie systemów Windows 2000 i NT.
- System Operacyjny Linux:
przegląd dystrybucji Linux-a,
,,mapa'' systemu,
shell, polecenia, programowanie w shell-u,
system plików,
instalacja, konfiguracja Linux-a,
X-windows,
narzędzia.
- Sieci komputerowe.
- --
- Pojęcie sieci komputerowej. Sieci lokalne (LAN) i rozległe (WAN) --
różnica w ich zadaniach i organizacji.
- --
- Działanie sieci lokalnych. Sieci ze scentralizowanym serwerem i
równorzędne.
- --
- Ethernet. Rodzaje okablowania. Zasada adresowania i wykrywania
kolizji w sieci typu ,,magistrala''. Repeator, bridge, router.
- --
- Sieci rozległe.
- --
- Historia i budowa Internetu. Zasady adresowania w Internecie --
adresy IP i domenowe. Sposoby podłączania się do Internetu. Usługi sieciowe w
Internecie: telnet, ftp, poczta elektroniczna, grupy dyskusyjne, World Wide
Web.
- --
- Archiwa oprogramowania w Internecie.
- --
- Formy rozpowszechniania oprogramowania.
- Konfiguracja systemu w sieci i współpraca różnych systemów
operacyjnych.
- --
- Konfiguracja dostępu do sieci.
- --
- Udostępnianie zasobów i usług innym komputerom.
- Programy destrukcyjne i formy obrony:
wirusy,
konie trojańskie,
robaki,
bomby pocztowe,
ataki DOS,
dostępne formy obrony.
Wykład obejmuje tematy, które będą treścią zarówno ćwiczeń
laboratoryjnych do tego przedmiotu jak i częściowo pracowni
komputerowej (7 semestr).
Ćwiczenia:
- CMOS i BIOS konfiguracja parametrów i przetestowanie znaczenia
niektórych z nich.
- Przypomnienie zasad funkcjonowania Windows 95/98.
- DOS dla zaawansowanego użytkownika Win 95/98.
- Konfiguracja Windows 95/98, regedit, poledit i inne narzędzia.
- Postępowanie w sytuacjach awaryjnych z Win 95/98 i zabezpieczanie
się na wypadek takich sytuacji.
- Diagnostyka sprzętu w systemie Windows i DOS.
- Windows w sieci LAN i Internecie.
- Przykładowe programy narzędziowe i usługowe.
- Programy antywirusowe.
- Podstawy posługiwania się Linux-em, system plików.
- Polecenia powłoki Linux-a.
- Programowanie w shell-u.
- Podstawowa konfiguracja Linux-a.
- Linux w sieci, przykłady oprogramowania klienta i serwera.
- Programowanie destrukcyjne zagrażające Linux-owi i oprogramowanie
obronne.
- Współpraca Linux-a i Windows.
| UWAGI O REALIZACJI PROGRAMU |
Poważną trudnością jest, zwykle bardzo silnie zróżnicowany, poziom
studentów rozpoczynających zajecia. Wymaga to od prowadzącego ćwiczenia
bardzo elstycznego/indywidualnego podejścia do poszczególnych grup
studenckich.
Instytut Matematyki Akademii
Pedagogicznej w Krakowie,
15.06.2003
