Przedmiot ten ma na celu zapoznanie studentów z budową i zasadami
funkcjonowania sprzętu komputerowego typu IBM PC, oraz z
funkcjonowaniem i konfiguracją systemów operacyjnych (Windows+DOS i
Linux). W trakcie zajęć studenci powinni nauczyć się wykonywania
niektórych czynności związanych z zapewnieniem stabilnego
funkcjonowania systemu operacyjnego oraz zabezpieczenia go przed
atakami wirusów komputerowych.
Wykład:
- Ogólne wiadomości o komputerach.
- -
- Określenie komputera; cechy wyróżniające komputer spośród
innych urządzeń przetwarzających informacje. Maszyna von Neumana.
Krótki rys historyczny: pierwszy komputer, generacje 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 rożnych
klas. Komputery jako elementy składowe innych urządzeń (embedded
systems).
- Budowa komputera.
- -
- Podstawowy schemat budowy komputera. Jednostka centralna i
urządzenia peryferyjne.
- -
- Przegląd rożnych 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, zastosowania.
- Reprezentacja informacji w pamięci komputera.
- -
- System dwójkowy - bity i bajty. Interpretacja bajtu jako
liczby, znaku lub rozkazu. Długość słowa procesora.
- -
- Organizacja pamięci. Długość słowa pamięci. Jednostki
pojemności pamięci: kilobajty i megabajty. Szyna adresowa i przestrzeń
adresowa procesora. Zasada działania pamięci stronicowanej.
- -
- Sposób zapisu liczb w komputerze - zapis uzupełnieniowy do
dwóch, zapis zmiennoprzecinkowy.
- -
- Procesory. Język wewnętrzny i języki zewnętrzne. Kompilacja i
interpretacja programów w językach zewnętrznych.
- -
- Sposoby określania i jednostki szybkości procesora (MIPS, MFLOPS).
- Szczególy 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 konfiguracji -
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, systemy okien. Procesy systemowe - "demony".
- System Operacyjny Windows+DOS
- -
- "mapa" systemu
- -
- konfiguracja,
- -
- system plików
- -
- narzędzia
- -
- system DOS jako narzędzie wspomagające pracę administratora/użytkownika Windows95/98/ME
- -
- umówienie systemów Windows2000 i NT
- System Operacyjny Linux
- -
- przegląd dystrybucji Linux-a
- -
- "mapa" systemu
- -
- shell , polecenia, programowanie w shell-u
- -
- system plików
- -
- instalacja, konfiguracja Linuxa
- -
- X-windows
- -
- narzędzia
- Programy destruktywne i formy obrony
- -
- wirusy
- -
- konie trojańskie
- -
- robaki
- -
- bomby pocztowe
- -
- ataki DOS
- -
- dostępne formy obrony
Ćwiczenia
- CMOS i BIOS konfiguracja parametrów i przetestowanie znaczenia
niektórych z nich.
- Przypomnienie zasad funkcjonowania Windows 95/98.
- DOS dla zaawansowanego użytkownika win95/98
- Konfiguracja Windows 95/98 , regedit , poledit inne narzędzia.
- Postępowanie w sytuacjach awaryjnych z Win95/98 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 Linuxa.
- Linux w sieci, przykłady oprogramowania klienta i serwera.
- Programy destrukcyjne zagrażające Linux-owi i oprogramowanie obronne.
- Współpraca Linux-a i Windows.
- M. Szeliga, M. Świątelski, ABC systemu Windows XP Pl, Helion 2002.
- P. Czarny, Linux. Kurs, Helion 2004.
- A. Podstawczyński, Linux. Praktyczne rozwiązania, Helion 2000.
- I. McLean, Bezpieczeństwo w Windows 2000. Czarna księga, Helion
2002.
- M. Pancewicz, Po prostu Windows Me, Helion 2001.
- R. J. Hantanon, Bezpieczeństwo systemu Linux, Mikom 2002.
- B. Ward, Linux. Rozwiązywanie problemów, Mikom 2001.
Instytut Matematyki Akademii
Pedagogicznej w Krakowie,
1.10.2005
