Otázky RIF2 2009: Porovnání verzí
Z Milan Kerslager
(Doplnění) |
m (Fix) |
||
Řádka 2: | Řádka 2: | ||
# Historie vývoje počítačů. Předchůdce počítačů. Generace počítačů. Rozvoj osobních počítačů. Základní rozdělení počítačů. | # Historie vývoje počítačů. Předchůdce počítačů. Generace počítačů. Rozvoj osobních počítačů. Základní rozdělení počítačů. | ||
− | # | + | # Technické vybavení osobního počítače. Von Neumannovo schéma počítače. Základní konfigurace osobního počítače. |
− | # | + | # Programové vybavení osobního počítače. Systémový a aplikační software. Rozdělení aplikačního software podle účelu. |
− | # | + | # Ochrana před počítačovými viry. Základní pojmy – virus, červ, malware, hoax, spam. Firewall. Antivirové programy. Archivační programy. |
− | # | + | # Topologie sítí. Základní topologie sítí. Jejich zapojení. Výhody a nevýhody jednotlivých topologií. Sítě z hlediska vzájemného vztahu stanic. |
− | # | + | # Typy sítí z hlediska rozsahu. Sítě LAN, MAN, WAN. Použití. Charakteristika jednotlivých typů sítí. Technologie. |
− | # | + | # Služby sítě Internet. Protokoly. Adresování. Elektronická pošta. FTP. WWW. Netiketa. |
− | # | + | # Referenční model OSI. Popis a funkce jednotlivých vrstev referenčního modelu OSI. |
− | # | + | # Technické prostředky pro počítačové sítě. Uzly. Přenosová média. Síťové prvky. Softwarové prostředky. |
# Operační systém. Principy operačních systémů. Historie vývoje. Paměti. Instrukce. Funkce operačního systému. Rozdělení operačních systémů. | # Operační systém. Principy operačních systémů. Historie vývoje. Paměti. Instrukce. Funkce operačního systému. Rozdělení operačních systémů. | ||
#* [[csw:Operační systém|operační systém]] je základní programové vybavení počítače; zahrnuje jádro ([[csw:Kernel|kernel]]) a pomocné [[csw:Systémový software|systémové nástroje]] | #* [[csw:Operační systém|operační systém]] je základní programové vybavení počítače; zahrnuje jádro ([[csw:Kernel|kernel]]) a pomocné [[csw:Systémový software|systémové nástroje]] | ||
Řádka 28: | Řádka 28: | ||
#** paměťově mapované registry – zařízení může přistupovat přímo do paměti, která je součástí operační paměti, takže pro čtení a zápis dat se používají běžné strojové instrukce pro práci s pamětí; tato metoda méně zatěžuje CPU, používá se u rychlých zařízení nebo u velkých objemů dat (síťové karty, grafické karty a podobně); přenos dat může probíhat i bez účasti CPU ([[csw:DMA|DMA]], busmaster a podobně – tzv. kanály) | #** paměťově mapované registry – zařízení může přistupovat přímo do paměti, která je součástí operační paměti, takže pro čtení a zápis dat se používají běžné strojové instrukce pro práci s pamětí; tato metoda méně zatěžuje CPU, používá se u rychlých zařízení nebo u velkých objemů dat (síťové karty, grafické karty a podobně); přenos dat může probíhat i bez účasti CPU ([[csw:DMA|DMA]], busmaster a podobně – tzv. kanály) | ||
#* [[csw:přerušení|přerušení]]: počítač nemůže neustále kontrolovat, zda zařízení nemá připravena data nebo jestli nějaká data nepotřebuje, a proto byl vytvořen mechanismus asynchronních přerušení, kterými vstupně-výstupní zařízení upozorní procesor, že je ho potřeba obsloužit (tzv. vnější přerušení) | #* [[csw:přerušení|přerušení]]: počítač nemůže neustále kontrolovat, zda zařízení nemá připravena data nebo jestli nějaká data nepotřebuje, a proto byl vytvořen mechanismus asynchronních přerušení, kterými vstupně-výstupní zařízení upozorní procesor, že je ho potřeba obsloužit (tzv. vnější přerušení) | ||
− | #** rutina obsluhy přerušení (ISR – ''Interrupt Service Routine'') je obsažena v [[csw:Ovladač zařízení|ovladači zařízení]], který je součástí operačního systému | + | #** rutina [[csw:Obsluha přerušení|obsluhy přerušení]] (ISR – ''Interrupt Service Routine'') je obsažena v [[csw:Ovladač zařízení|ovladači zařízení]], který je součástí operačního systému |
#** po příchodu přerušení do procesoru (je to signál) dokončí procesor rozpracovanou strojovou instrukci a podle čísla přerušení skočí na příslušnou ISR (podle tzv. tabulky přerušení) | #** po příchodu přerušení do procesoru (je to signál) dokončí procesor rozpracovanou strojovou instrukci a podle čísla přerušení skočí na příslušnou ISR (podle tzv. tabulky přerušení) | ||
#** ISR neprve uloží stav procesoru, pak obslouží zařízení, pak obnoví stav procesoru, vrátí se na místo, kde došlo k přerušení a procesor pokračuje ve zpracování původní úlohy | #** ISR neprve uloží stav procesoru, pak obslouží zařízení, pak obnoví stav procesoru, vrátí se na místo, kde došlo k přerušení a procesor pokračuje ve zpracování původní úlohy |
Aktuální verze z 22. 7. 2009, 20:10
Tématické okruhy k závěrečné zkoušce kurzu RIF2 na TUL pro rok 2009:
- Historie vývoje počítačů. Předchůdce počítačů. Generace počítačů. Rozvoj osobních počítačů. Základní rozdělení počítačů.
- Technické vybavení osobního počítače. Von Neumannovo schéma počítače. Základní konfigurace osobního počítače.
- Programové vybavení osobního počítače. Systémový a aplikační software. Rozdělení aplikačního software podle účelu.
- Ochrana před počítačovými viry. Základní pojmy – virus, červ, malware, hoax, spam. Firewall. Antivirové programy. Archivační programy.
- Topologie sítí. Základní topologie sítí. Jejich zapojení. Výhody a nevýhody jednotlivých topologií. Sítě z hlediska vzájemného vztahu stanic.
- Typy sítí z hlediska rozsahu. Sítě LAN, MAN, WAN. Použití. Charakteristika jednotlivých typů sítí. Technologie.
- Služby sítě Internet. Protokoly. Adresování. Elektronická pošta. FTP. WWW. Netiketa.
- Referenční model OSI. Popis a funkce jednotlivých vrstev referenčního modelu OSI.
- Technické prostředky pro počítačové sítě. Uzly. Přenosová média. Síťové prvky. Softwarové prostředky.
- Operační systém. Principy operačních systémů. Historie vývoje. Paměti. Instrukce. Funkce operačního systému. Rozdělení operačních systémů.
- operační systém je základní programové vybavení počítače; zahrnuje jádro (kernel) a pomocné systémové nástroje
- funkce OS: umožňuje uživateli ovládat počítač (spouštět programy, zajišťovat vstup a výstup programům), abstrahuje hardware (programům poskytuje jednotné rozhraní, tzv. API pro funkce poskytované operačním systémem – tzv. virtuální počítač), dále správa prostředků počítače (oddělení programů, oprávnění pro jednotlivé procesy, přístupů k souborům apod.); má v počítači výsadní postavení (udržuje si absolutní kontrolu nad hardware i běžícími procesy – proto DOS není operačním systémem ve smyslu definice)
- rozdělení OS: jednoúlohové (CP/M, DOS...) a víceúlohové (používají multitasking: unixové OS, Microsoft Windows, Mac OS X...); jednouživatelské (CP/M, DOS) a víceuživatelské (unixové systémy, Microsoft Windows server s Terminal Services – běžné Windows XP, Vista apod. umožňují více uživatelům práci pouze postupně, protože je vždy přihlášen maximálně jeden uživatel, což je marketingové omezení)
- historie OS: nejprve počítače bez OS, pouze dávkové zpracování; poté omezený počet spuštěných úloh (operační systém MFT od IBM – Multitasking with Fixed number of Tasks); poté MVT (Multitasking with Variable number of Task), což jsou i dnešní OS – procesu je přidělena paměť dle potřeby při startu, za běhu může další paměť alokovat i vracet, maximální počet současně běžících procesů je vysoký (desetitisíce)
- jádro OS: nejprve monolitické jádro (dnes některé části jako moduly – modulární jádro – linuxové jádro); později navrženo mikrojádro, které však mají výkonnostní problémy; proto je místo mikrojadra používáno spíše hybridní jádro (např. Microsoft Windows NT)
- u chytrých mobilních telefonů (smartphone) a vestavěných zařízení se používá operační systém reálného času, kde jádro poskytuje možnost záruky na latenci (zpoždění reakce procesu) a minimálního dobu běhu procesu za jednotku času; tyto jádra jsou typicky mikrokernely
- elektronická paměť
- různé pohledy rozdělení: podle typu (RAM, ROM, flash), konstrukce (dynamická, statická), umístění v počítači (registry v procesoru nebo řadičích, cache, pevný disk, pásková jednotka)
- paměť je procesům přidělována operačním systémem (resp. jeho částí pro správu paměti)
- strojová instrukce procesoru: operace, kterou procesor dokáže vykonat, skládá se z nich binární soubor (kód programu)
- dělí se na aritmetické, logické, řízení běhu (skoky, podmínky) a řízení samotného procesoru
- Hardwarové prostředky využívané operačním systémem. Přerušení. Vstupní a výstupní řadiče. Kanály. Privilegované instrukce. Porty.
- jednou z nejdůležitějších činností, které musí počítač provádět, je styk s okolím – vstup dat určených ke zpracování (pomocí vstupní zařízení) a výstup výsledků (prostřednictvím výstupních zařízení), k čemuž se používají různá HW zařízení
- vstup/výstup dat ze vstupně-výstupních zařízení je řešen pomocí různých způsobů:
- izolované registry – využití strojových instrukcí IN (přenos dat ze zařízení do registru procesoru) a OUT (výstup dat z registru procesoru do výstupního zařízení)
- paměťově mapované registry – zařízení může přistupovat přímo do paměti, která je součástí operační paměti, takže pro čtení a zápis dat se používají běžné strojové instrukce pro práci s pamětí; tato metoda méně zatěžuje CPU, používá se u rychlých zařízení nebo u velkých objemů dat (síťové karty, grafické karty a podobně); přenos dat může probíhat i bez účasti CPU (DMA, busmaster a podobně – tzv. kanály)
- přerušení: počítač nemůže neustále kontrolovat, zda zařízení nemá připravena data nebo jestli nějaká data nepotřebuje, a proto byl vytvořen mechanismus asynchronních přerušení, kterými vstupně-výstupní zařízení upozorní procesor, že je ho potřeba obsloužit (tzv. vnější přerušení)
- rutina obsluhy přerušení (ISR – Interrupt Service Routine) je obsažena v ovladači zařízení, který je součástí operačního systému
- po příchodu přerušení do procesoru (je to signál) dokončí procesor rozpracovanou strojovou instrukci a podle čísla přerušení skočí na příslušnou ISR (podle tzv. tabulky přerušení)
- ISR neprve uloží stav procesoru, pak obslouží zařízení, pak obnoví stav procesoru, vrátí se na místo, kde došlo k přerušení a procesor pokračuje ve zpracování původní úlohy
- přerušení lze zakázat (strojovou instrukcí), procesor pak signály ignoruje (privilegovaná operace)
- některá zařízení generují příliš mnoho přerušení (např. rychlé síťové karty), a proto se přechází na tzv. pooling, kdy operační systém ve vhodných chvílích kontroluje, zda není potřeba zařízení obsloužit
- dále byla zavedena vnitřní přerušení, kterými signalizuje problém sám procesor (výpadek stránky, dělení nulou, porušení ochrany paměti, neplatný kód strojové instrukce a podobně), kdy je ISR také součástí operačního systému (reaguje například tak, že je úloha dokončena, případně při virtualizaci je dosazen výsledek vstupně-výstupní operace a podobně)
- softwarové přerušení je strojová instrukce, slouží obvykle pro vstup do operačního systému (systémové volání, jeho obsluha je vlastně ISR)
- privilegovaný režim (vysvětleno na Wikipedii)
- porty: jsou to buď adresy registrů ve vstupně-výstupních zařízeních nebo obvody, které zajišťují připojení vstupně-výstupního zařízení (sériový port, paralelní port, infračervený port, USB konektor atd.)
- Správa procesů. Programy a procesy. Stavy procesů. Thready. Spolupráce mezi procesy.
- Správa paměti. Hierarchie pamětí. Přidělování paměti. Segmentace paměti. Stránkování paměti.
- Správa souborů. Struktura souborů na disku. Přístupová práva k souborům. Atributy souborů.
- Přehled operačních systémů. Vlastnosti operačních systémů Microsoft Windows. Operační systémy unixového typu.
- pro PC: Microsoft Windows, Linux, ...
- PDA, chytré mobily (smartphone), vestavěná zařízení (embeded devices): Windows CE (resp. Windows Mobile), Symbian OS, Linux a další specializované operační systémy
- Microsoft Windows:
- dříve 16bitové (nadstavba DOSu), dnes řada Windows NT (32 nebo 64bitové jádro), typově hybrydní jádro, různá obchodní označení (NT, 2000, XP, 2003, 2008, Vista, 7)
- podporují multitasking, nabízí víceuživatelský operační systém (standardně jen 1 uživatel, současná práce více uživatelů pouze u serverového vydání s podporou tzv. terminal services), připojení uživatelů přes síť pomocí protokolu RDP (klient Vzdálená plocha Windows)
- souborové systémy FAT (bez oprávnění), NTFS (oprávnění, disková kvóta, transparentní komprese, šifrování atd.)
- sdílení souborů, tiskáren (protokol SMB)
- autentizace uživatelů (a počítačů) do domény, Active Directory (forma adresářové služby LDAP)
- unixové systémy
- vznik Unixu 1969, komerční varianty, roztříštěnost (hlavní větve BSD a System V), sjednocovací snahy (POSIX, Single UNIX Specification), inspirován systémem Multics (nedokončen)
- sám inspirací pro mnoho jiných systémů (DOS, Windows, ...) a variant (Linux)
- víceúlohový, víceuživatelský, dnes často internetové servery, velká podpora interoperability (zejména spolupráce s MS Windows)
- pro soubory jednoduchá oprávnění, rozšířená oprávnění pomocí ACL (jako MS Windows)
- sdílení souborů (NFS, ...) a tiskáren (LPR, LPD, IPP, cups, ...)
- též adresářové služby (LDAP)
- MS Word. Hromadná korespondence. Pole. Možnosti kopírování grafů a jiných objektů z MS Excelu. Problematika dlouhých dokumentů.
- MS Excel. Funkce, ručně psané pomocí operátorů a z nabídky Vložit funkci. Relativní a absolutní adresování ve vzorcích. Možnosti práce s tabulkami (třídění, filtrování, grafy, kontingenční tabulky, ověřování buněk). Maticové vzorce.
- Sběr dat pomocí MS Excelu a MS Wordu. Tvorba, použití a zpracování formulářů.
- Algoritmus a možnosti jeho zápisu. Definice algoritmu. Vlastnosti algoritmů. Reprezentace a zápis algoritmů.
- Základní datové typy. Jednoduché a strukturované datové typy. Pojmy proměnná a konstanta. Aritmetické, logické a relační operátory.
- Základní řídicí struktury. Přiřazení. Sekvence příkazů. Větvení. Přepínače. Cykly.
- Procedury a funkce. Procedury a funkce bez parametrů a s parametry. Lokální a globální proměnné.
- Algoritmy pro vyhledávání a třídění dat. Principy nejznámějších algoritmů pro vyhledávání a třídění dat.
- Programovací jazyky. Historie programovacích jazyků. Dělení a stručný popis programovacích jazyků.
- Struktura programu v programovacím jazyku Pascal. Hlavička. Deklarační část. Příkazová část.
- Dětské programovací jazyky. Přehled dětských programovacích jazyků. Základní popis prostředí a porovnání některých dětských programovacích jazyků.
- Tvorba webových aplikací. Jak fungují webové stránky, jejich rozdělení, typy.
- Základy HTML. Základní kostra HTML. Popis jednotlivých částí.
- JavaScript, CSS. Základní popis a použití.
- Unit v programovacím jazyce Pascal. K čemu se Unit používá. Struktura Unit.
- Objektově-orientované programování. Definice objektu. Jak z něho vzniká komponenta? K čemu slouží parametr Sender?
- Objektově-orientované programování. Objekt. Vlastnosti. Události. Metody.
- Počítačová grafika. Základní pojmy a principy počítačové grafiky, technické prostředky. Zásady správné úpravy grafických dokumentů. Zásady práce s multimediálními soubory.
- Zpracování grafických a zvukových souborů a videosouborů. Jejich formáty. Konkrétní technické prostředky.
- Možnosti využití grafických a multimediálních aplikací ve škole. Příklady využití.
- Standardní součásti relační databáze MS Access. Popište jejich funkci. Jak vznikají primární klíče v tabulkách v MS Access? Charakterizujte význam používání relací v databázi.
- Datové typy polí. Vyjmenujte datové typy polí v tabulce MS Access, popište jejich použití.
- Typy relací. Porovnejte relace typu 1:N, 1:1 a N:N. Jakou funkci plní referenční integrita relace v databázi? Popište její varianty.
- Návrh databázové aplikace. V čem spočívá návrh nové databázové aplikace? Popište, jak byste při návrhu postupovali. Uveďte příklad typické aplikace a její strukturu. Jak se jednoduše tvoří a k čemu slouží dotazy?
- Moderní didaktické pomůcky. Využití moderních pomůcek ve výuce. Prezentační technika. Interaktivní tabule. Hlasovací zařízení.
- Výukový software. Využití výukového softwaru ve výuce. Popis prostředí konkrétního výukového softwaru. Možnosti získání výukového software.
- Aplikace vyučovacích metod. Organizace vyučování, diferenciace, hodnocení a klasifikace při výuce informatiky.
- Současné trendy a proudy ve výuce informatiky. Očekávané výstupy RVP v oblasti ICT.
- Povinnosti učitele a právní souvislosti profese učitele ICT. Souvislosti se školským zákonem o pedagogických pracovnících, bezpečnost práce, příprava na hodinu.
- Technické vybavení učebny ICT – zvláště didaktické pomůcky. Uspořádání učebny, pracovního stolu, ergonomie, pomůcky.
- Didaktická transformace. Postupy a obsah tematických celků: práce s informacemi a daty v rámci operačních systémů a internetu, textový editor, grafika, tabulkový editor, prezentace, multimédia, programování, tvorba webových stránek.
Literatura
- KOLÁŘ, Petr. Operační systémy [online]. c2005, poslední revize 1.2.2005 [cit. 7.1.2009]. <http://www.kit.tul.cz/~kolar/os/os.pdf>.
- pro otázky 10 až 15