Podstawy informatyki: sprzęt, liczby i sieci

Część A, lekcja 1

Jednostki informacji i parametry sprzętu

1 B = 8 b                       1 KiB = 1024 B     1 MiB = 1024 KiB     1 GiB = 1024 MiB
512 GB (dziesiętne) = 512 · 10⁹ B ≈ 476,8 GiB
Pobranie pliku 600 MB łączem 100 Mb/s:  600 · 8 / 100 = 48 s

Część A, lekcja 2

Architektura komputera i działanie procesora

Komputer zbudowany jest według schematu von Neumanna: procesor, pamięć (wspólna dla programów i danych), urządzenia wejścia/wyjścia, połączone magistralami.

Cykl rozkazowy procesora

• pobranie rozkazu z pamięci (adres w liczniku rozkazów),
• dekodowanie rozkazu przez jednostkę sterującą,
• wykonanie (np. dodawanie w ALU),
• zapis wyniku w rejestrze lub pamięci i zwiększenie licznika rozkazów.

Część A, lekcja 3

Pozycyjne systemy liczbowe

BIN → DEC:  1011 0110₂ = 1·128 + 0·64 + 1·32 + 1·16 + 0·8 + 1·4 + 1·2 + 0·1 = 182
DEC → BIN:  dziel przez 2, odczytaj reszty od końca
            182 : 2 = 91 r0 | 91 : 2 = 45 r1 | 45 : 2 = 22 r1 | 22 : 2 = 11 r0
            11 : 2 = 5 r1  |  5 : 2 = 2 r1  |  2 : 2 = 1 r0  |  1 : 2 = 0 r1   →  10110110₂
BIN → HEX:  grupuj po 4 bity od prawej:  1011 0110  →  B6₁₆
HEX → BIN:  każdą cyfrę zamień na 4 bity:  3F  →  0011 1111
BIN → OCT:  grupuj po 3 bity:  10 110 110  →  266₈
HEX → DEC:  3F₁₆ = 3·16 + 15 = 63

Część A, lekcja 4

Kod uzupełnieniowy do dwóch i operacje logiczne

Liczby ze znakiem zapisuje się najczęściej w kodzie U2 (uzupełnienie do dwóch). Najstarszy bit jest bitem znaku (0 – liczba nieujemna, 1 – ujemna). Dla 8 bitów zakres to −128…+127.

+5  =  0000 0101
neguj bity:       1111 1010
dodaj 1:          1111 1011   →  −5 w U2 (8 bitów)

odwrotnie: 1111 1011 → neguj: 0000 0100 → +1: 0000 0101 = 5 → liczba ujemna: −5

    0110 1101   (109)
  + 0001 0111   ( 23)
  -----------
    1000 0100   (132)    przeniesienie dodajemy jak w systemie dziesiętnym: 1+1 = 10₂

  1100 1010
AND 1111 0000
  ---------
  1100 0000        maskowanie: zostają tylko starsze 4 bity

  1100 1010
XOR 1111 1111
  ---------
  0011 0101        XOR z samymi jedynkami to negacja

• Przesunięcie w lewo o 1 bit mnoży liczbę przez 2, w prawo – dzieli przez 2 (część całkowita).
• Przepełnienie: wynik nie mieści się w zakresie typu (np. 127 + 1 w 8-bitowym U2 daje −128).

Część B, lekcja 5

Sieci komputerowe: rodzaje, topologie i urządzenia

Część B, lekcja 6

Model TCP/IP, adresacja IPv4 i protokoły

Adres IPv4 to 32 bity zapisane jako cztery liczby 0–255 oddzielone kropkami (192.168.1.15). Maska podsieci wskazuje, która część adresu identyfikuje sieć, a która komputer.

Adres:  192.168.1.130
Maska:  255.255.255.0  (/24)

adres sieci        = 192.168.1.0       (AND adresu i maski)
adres rozgłoszeniowy = 192.168.1.255   (same jedynki w części hosta)
adresy hostów      = 192.168.1.1 … 192.168.1.254   → 2⁸ − 2 = 254 urządzenia
brama domyślna     = adres routera, np. 192.168.1.1

• Adresy prywatne (nieroutowalne w Internecie): 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16; do Internetu wychodzą przez translację adresów (NAT).
• IPv6 – 128 bitów, zapis szesnastkowy (2001:db8::1), rozwiązuje problem wyczerpania IPv4.
• Diagnostyka: ipconfig / ip a (konfiguracja), ping (dostępność), tracert / traceroute (trasa), nslookup (DNS), netstat (połączenia).
• Komunikacja synchroniczna wymaga jednoczesnej obecności stron (rozmowa, wideokonferencja), asynchroniczna – nie (poczta, forum).

Część B, lekcja 7

Systemy informatyczne i chmura

System informatyczny to zespół ludzi, sprzętu, oprogramowania i procedur służący do gromadzenia, przetwarzania i udostępniania informacji.

Część B, lekcja 8

Komunikacja w sieci, portale społecznościowe i netykieta

Bezpieczne korzystanie z portali społecznościowych

• regularnie sprawdzaj ustawienia prywatności, ogranicz widoczność profilu i danych kontaktowych,
• nie publikuj danych wrażliwych (adres, plany wyjazdu, zdjęcia dokumentów),
• stosuj silne i unikalne hasła oraz uwierzytelnianie dwuskładnikowe,
• uważaj na fałszywe konta, wiadomości z linkami i prośby o pieniądze,
• pamiętaj, że treści w sieci zostają na długo (ślad cyfrowy) – zgłaszaj hejt i cyberprzemoc.

Netykieta

• pisz kulturalnie, nie krzycz WIELKIMI LITERAMI,
• pisz zwięźle, z jasnym tematem wiadomości i podpisem,
• szanuj prywatność i cudze prawa autorskie,
• w wideokonferencji wyłączaj mikrofon, gdy nie mówisz, i zadbaj o tło oraz czas rozpoczęcia.

Część B, lekcja 9

Normy i procedury oceny zgodności

Norma to dokument przyjęty w drodze konsensusu i zatwierdzony przez uznaną jednostkę, który określa zasady, wytyczne lub cechy dotyczące działań lub ich wyników, ustalony do powszechnego i wielokrotnego stosowania. Normy są dobrowolne, chyba że przepis prawa wymaga ich stosowania.

• Ocena zgodności to proces wykazania, że wyrób lub usługa spełnia wymagania (badania, certyfikacja, deklaracja zgodności).
• Źródła informacji o normach: portal Polskiego Komitetu Normalizacyjnego (pkn.pl), serwisy ISO, katalogi norm, biblioteki techniczne.
• Normy mają znaczenie w zawodzie: bezpieczeństwo stanowiska pracy z komputerem, jakość oprogramowania, dostępność serwisów.