SSD2: Введение в компьютерные системы
Учебный интернет-курс Карнеги Мелона
Модуль 1. Компьютерные системы
AOМУИТ
Перевод с английского: Андреев А.В., Молдагулова А.Н., Мухамедиева Е.Л., Уалиева И.М., Хамитов А.Н.
Редактор перевода: Мухамедиев Р.И.
Оглавление
От редактора перевода 5
Модуль 1. Компьютерные системы 6
1.1. Обзор компьютерных систем 6
1.1.1. Компоненты компьютерных систем 6
1.2. Эволюция компьютерных систем 11
1.2.1. Краткая историческая справка 12
1.2.2. Применение компьютерных систем 18
1.3. Представление данных в компьютерных системах 28
1.3.1. Биты и байты 28
1.3.2. Системы счисления 30
Модуль 2. Системы аппаратного обеспечения 36
2.1 Процессор и память 40
2.1.1 Процессор. Основы. 41
2.1.2 Типы памяти 45
2.1.3 Лабораторная работа: Эталонное тестирование (необязательная) 49
2.2 Внешние устройства 50
2.2.1 Присоединяемые внешние устройства 51
2.2.2 Шины 56
2.2.3 Входные/выходные устройства 59
2.3 Запоминающие устройства 63
2.3.1 Интерфейсы дисковых контроллеров 63
2.3.2 Накопитель (запоминающее устройство большой ёмкости) 65
2.4 Соединение компонентов аппаратного обеспечения 70
2.4.1 Как компоненты компьютера работают вместе 70
2.4.2 Лабораторная работа: Изучение компьютерных систем 71
2.4.3 Лабораторная работа: Конфигурация online 72
2.5 Повышение производительности компьютера 72
2.5.1 Закон Мура 72
2.5.2 “Узкие” места (Bottlenecks) 75
2.5.3 Производительность и время ожидания 77
Модуль 1 и Модуль 2 Обзорные материалы 78
Модуль 3. Программное обеспечение операционных систем 86
3.1. Структура 86
3.1.1 Уровни программного обеспечения 87
3.1.2 BIOS: Жизнь снизу 91
3.1.3 Управление процессами 92
3.1.4 Лабораторная работа: диспетчер задач (Task Manager) 93
3.2 Управление устройствами и конфигурация 94
3.2.1 Управление прерываниями 95
3.2.2 Характеристики аппаратного обеспечения 97
3.2.3 Конфигурация 99
3.2.4 Лабораторная работа: Управление устройствами 100
3.3. Распределение ресурсов 102
3.3.1 Виртуальная память 103
3.3.2 Совместное использование файлов и принтеров 105
3.4. Файловые системы 106
3.4.1 Организация файлов 106
3.4.2 Таблица размещения файлов (File Allocation Table) и файловая система NT 110
Модуль 4. Прикладное программное обеспечение 113
4.1 Основы программного обеспечения 113
4.2 Использование систем программного обеспечения 114
4.2.1 Лабораторная работа: Команды DOS 114
4.2.2 Лабораторная работа: Макросы 115
4.2.3 Лабораторная работа: Встроенные объект-приложения 117
4.3 Пакетные файлы сценариев 119
4.3.1 Расширенные функции командной строки 120
4.3.2 Команды пакетного файла 125
4.3.3 Лабораторная работа: Создание пакетного файла 127
4.4 Базы данных 129
4.4.1 Лабораторная работа: Поиск в библиотеке Конгресса 130
4.5 Проектирование программного обеспечения 131
4.5.1 Введение в разработку крупномасштабных программных систем (Large-Scale Software). 131
4.5.2 Модель открытого кода 133
4.5.3 Средства для создания и управления программным обеспечением 135
Модуль 3 и Модуль 4 - Материалы для проверки 136
Модуль 5. Сетевые системы 142
5.1 Основы Интернета 142
5.1.1 Типы MIME 143
5.1.2 Языки Интернет 143
5.2 Локальные и глобальные сети 147
5.3 Стратегии коммуникации 147
5.3.1 Структура клиент-сервер (Client-Server Framework) 147
5.3.2 Равноправное соединение 148
5.4 Технологии передачи данных 148
5.5 Архитектура Интернет 149
5.5.1 Роутеры и TCP/IP 149
5.5.2 Сервис доменных имен (Domain Name Service) 150
5.5.3 Способность к подключению 151
5.5.4 Провайдеры Интернет-сервиса (Internet Service Providers) 153
Модуль 6. Безопасность компьютера 155
6.1 Угрозы безопасности 156
6.1.1 Злоумышленники: кто, зачем и как? 157
6.1.2 Кража личности и нарушение конфиденциальности (Identity Theft and Privacy Violation) 159
6.1.3 Вредоносные программные средства 163
6.1.4 Отказ от обслуживания 167
6.2 Технологии безопасности 170
6.2.1 Шифрование 171
6.2.2 Применение шифрования 177
6.2.3 Идентификация 178
6.3 Предотвращение, определение и восстановление 187
6.3.1 Система сетевой защиты (Firewall) 188
6.3.2 Средства определения вторжения 191
6.3.3 Восстановление данных 194
6.3.4 Обзор типов безопасности 197
Модуль 5 и Модуль 6 Обзорный материал 198
Приложение А. Выполнение файла Visual Basic 201
Приложение В. Загрузка приложения WinZip 201
Рекомендации по чтению SSD2 203