Lezioni frontali. Riprendere i concetti basilari del processore utilizzato e la programmazione a basso livello

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1 Istituto Istruzione Superiore di Baronissi ind. tecnico PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI SISTEMI Indirizzo: Informatica Progetto Abacus Anno scolastico Classe 4^ MODULI CONTENUTI OBIETTIVI METODOLOGIE DI LAVORO SUSSIDI DIDATTICI VERIFICHE PERIODO- ORE DI LEZIONE Riepilogo dei prerequisiti e approfondimento Assembly Interruzioni e dispositivi periferici Il processore 8086 Architetture Linguaggio assembler Formato delle istruzioni Istruzioni di trasferimento, aritmetiche, di salto e di controllo Realizzazione di programmi in linguaggio assembler Le interruzioni hardware e software Interruzioni vettorizzate Riprendere i concetti basilari del processore utilizzato e la programmazione a basso livello Rafforzare le capacità degli alunni nella stesura di programmi in linguaggio assembler Conoscere il meccanismo delle interruzioni con particolare riferimento all 8086 e come vengono Lezioni Esercitazioni Settembre- Ottobre 25 ore Ottobre- Novembre 10 ore

2 Evoluzione delle architetture I Sistemi Operativi Il PIC 8259 La gestione dell I/O: comunicazione tra processore e periferiche tramite polling, interrupt e DMA Realizzazione di semplici programmi per la gestione dell I/O Evoluzione della famiglia dei processori Intel Tecniche di prefetch e pipeline Classificazione delle architetture Introduzione ai sistemi operativi: definizione, tipi di s.o., servizi, concetto di modello concorrente, modello monolitico e a microkernel Modalità di lavoro: sistemi single user, single task; multitasking; multiuser; real gestite attraverso il dispositivo PIC modalità di colloquio tra processore e periferiche Saper utilizzare l istruzione INT 21 del DOS e le sue diverse funzioni Saper valutare le architetture di diversi sistemi di eleborazione Conoscere i concetti di base sull evoluzione e la struttura dei sistemi operativi Distinguere le modalità di funzionamento di un sistema operativo e saperne valutare le prestazioni Lezioni Esercitazioni Novembre 4 ore Dicembre- Giugno 126 ore

3 time; di rete Valutazione delle prestazioni di un sistema operativo Elaborazione interattiva e batch; foreground e background U.D. 3 I processi, stati di un processo, immagine di un processo, protezione del sistema Gestione dei task nell architettura IA- 32 U.D. 4 Gestione delle risorse, politiche di assegnazione, condivisione e protezione delle risorse Il problema dello stallo U.D. 5 Schedulazione del processore, politiche di schedulazione U.D. 6 Gestione della memoria: spazio logico e spazio fisico; caricamento Descrivere le tecniche con cui un sistema operativo può gestire più processi che interagiscono con le medesime risorse Conoscere e saper valutare le diverse politiche di gestione delle risorse

4 statico: partizioni fisse e variabili,segmentazi one e paginazione; caricamento dinamico: memoria virtuale, swapping dei processi, paginazione e segmentazione dinamica, segmentazione con paginazione Gestione della memoria in modalità protetta nelle IA-32 U.D. 7 Gestione delle periferiche: allocazione seriale e condivisa, schedulazione dei dispositivi, l hard disk e la schedulazione degli accessi al disco, astrazione dei dispositivi, dispositivi virtuali: buffering e spool U.D. 8 Il file system: introduzione; il file system logico: apertura dei file, protezione, condivisione,

5 metodi di organizzazione e di accesso; il file system fisico: allocazione dello spazio su disco, tabella dei descrittori e directory; esecuzione di un operazione di I/O su file Realizzazione di programmi di simulazione di piccoli moduli di sistema Installazione e studio delle principali caratteristiche del sistema operativo presente nel Uso dei servizi per la gestione delle risorse hw/sw del sistema operativo di Saper installare e utilizzare un sistema operativo con particolare riferimento a quello presente in Saper usare ambienti di sviluppo sw appropriati per la simulazione di eventi Lezioni Esercitazioni Le ore di ciascun modulo sono comprensive di eventuali attività di recupero da effettuare nella misura del 20% rispetto al monte ore annuo

6 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI SISTEMI Indirizzo: Informatica Progetto Abacus Anno scolastico Classe 5^ MODULI CONTENUTI OBIETTIVI METODOLOGIE DI LAVORO Riepilogo dei prerequisiti anno precedente e I primi elementi sulle reti e i mezzi di trasmissione Concetto di rete Classificazioni Applicazioni di rete Software di rete Confronto tra modello OSI e TCP/IP Standard per Internet Mezzi di trasmissione: caratteristiche, cavo coassiale, doppino telefonico, fibre ottiche, wireless Conoscere i concetti alla base delle moderne tecniche di comunicazione telematica Conoscere, nelle linee essenziali, lo schema concettuale del modello OSI, le caratteristiche dei suoi 7 livelli e confrontarla con l architettura TCP/IP Analizzare le potenzialità e i limiti dei principali mezzi trasmissivi usati nell implementazione delle reti SUSSIDI DIDATTICI VERIFICHE PERIODO- ORE DI LEZIONE Settembre- Ottobre 30ore Presentazione della rete di Conoscere e saper valutare le prestazioni hw/sw di rete del Lezioni Esercitazioni di Relazioni

7 I livelli inferiori del modello OSI Il livello fisico: i segnali, banda di frequenza del segnale, ampiezza di banda del mezzo trasmissivo, trasmissione in banda base e in banda larga Livello di data link: compiti del livello, trasmissione parallela e seriale sincrona ed asincrona, framing, controllo degli errori, controllo di flusso, protocolli di linea: HDLC, SLIP e PPP, allocazione del canale multiaccesso Realizzazione di programmi per il controllo degli errori utilizzando il codice CRC Conoscere il concetto di segnale e banda di frequenza Conoscere il concetto di trasmissione in banda base e banda larga Conoscere i protocolli a livello fisico problematiche per il controllo, la correttezza dei dati e la sincronizzazione Saper utilizzare il linguaggio di programmazione conosciuto per realizzare programmi di controllo degli errori nella comunicazione e Ottobre- Novembre 20 ore

8 Reti locali e reti geografiche Caratteristiche e topologie delle reti locali Standard IEEE 802 Standard IEEE 802.3: reti a 10 Mbps, reti a 100 Mbps o Fast Ethernet, reti a 1 GB e a 10 GB Dispositivi di rete: hub, switch Standard Reti wireless Bridge La rete telefonica PSTN Commutazione Multiplexing U.D. 3 Caratteristiche delle reti geografiche Trasmissione dati su linea telefonica analogica: il modem ISDN ADSL Linee dedicate VPN Realizzazione di un cavo con connettori RJ 45 per rete10base T e 100BaseT tra hub Configurazione dell interfaccia wireless e dell access point Conoscere gli standard principali delle reti locali funzioni dei più diffusi dispositivi di interconnessione e valutare il loro impiego in casi pratici tecniche di commutazione tecnologie di rete attuali per poter collegare un computer ad Internet Saper realizzare fisicamente un cavo di rete per collegare i computer ad un hub Saper configurare Lezioni Esercitazioni di Novembre- Gennaio 30 ore

9 Il cablaggio strutturato Amministrazione di una rete locale una rete wireless con access point normative per la creazione delle reti locali Sapere progettare e configurare una rete locale e gestirne le risorse Gli altri livelli del modello OSI Il livello di rete:funzioni, protocolli di rete, algoritmi di routing: controllo della congestione, qualità del servizio, internetworking Dispositivi di rete: router e gateway Il livello di trasporto: funzioni, indirizzamento,primitive, multiplexing U.D. 3 Il livello di sessione: funzioni Il livello di presentazione: funzioni, Collegamento dei computer del in rete tramite router strategie per l instradamento dei pacchetti e per la minimizzazione della congestione funzioni dei livelli superiori del modello OSI Saper affrontare le problematiche di un collegamento esterno alla rete locale Lezioni in Verifiche pratiche Febbraio- Marzo 25 ore

10 Il TCP/IP Il livello di rete : protocolli,indirizzi IP e sottoreti, protocollo IP e cenni sull IPv6 DHCP ARP e RARP ICMP Routing tra gateway interni e tra gateway esterni Il livello di trasporto: protocolli, porte e socket UDP TCP U.D. 3 Reti TCP/IP Comandi DNS: nomi di dominio, client e server DNS Collegamento a Internet di una rete locale: NAT/PAT,, firewall, proxy server e DMZ Configurazione degli indirizzi IP della rete di Comandi TCP/IP Realizzazione di sottoreti Comprendere le tematiche legate all architettura TCP/IP, confrontandola col modello OSI Conoscere la struttura degli indirizzi IP e le caratteristiche del protocollo IP Saper utilizzare gli altri protocolli del livello Conoscere i nomi di dominio e i diversi livelli ed il funzionamento di un server DNS problematiche relative alla sicurezza di una rete locale collegata ad Internet Lezioni Esercitazioni di Pratica di Marzo- Aprile 30 ore

11 Reti Windows Rete paritetica e client/server Sistema di sicurezza in domini Gestione delle stampanti di rete Active Directory Installazione di una rete client/server con Windows Configurazione del TCP/IP Gestione di utenti, gruppi e diritti Installazione di una stampante di rete Installazione di Active Directory Sicurezza delle reti La sicurezza dei sistemi informatici Backup Fault tolerance Virus Attacchi Crittografia: algoritmi a chiave segreta e a chiave pubblica Autenticazione Affidabilità dei documenti: firma digitale Scambio sicuro di informazioni via Web caratteristiche principali delle reti Windows Sapere installare una rete Windows, configurare il TCP/IP Sapere usare le risorse di rete Sapere gestire stampanti di rete Saper usare i comandi TCP/IP problematiche relative alla sicurezza dei sistemi informatici Saper usare e valutare ambienti di sviluppo appropriati per problemi di riservatezza delle informazioni Lezioni Esercitazioni di Pratica di Maggio 5 ore Maggio 5 ore

12 Realizzazione di semplici programmi di crittografia Pratica di Applicazioni di rete Protocolli di applicazione Il servizio di posta elettronica: protocollo SMTP, POP3 Il servizio Web e il protocollo HTTP: funzionamento, URL Il servizio FTP Il servizio Telnet Commercio elettronico Forme di pagamento online Utilizzo di FTP Utilizzo di Telnet più importanti applicazioni di rete come la posta elettronica, il web, l ftp e saperle utilizzare Lezioni Pratica di Maggio- Giugno 10 ore Le ore di ciascun modulo sono comprensive di eventuali attività di recupero da effettuare nella misura del 20% rispetto al monte ore annuo

13 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI SISTEMI CONTENUTI MINIMI Indirizzo: Informatica Progetto Abacus Anno scolastico Classe Quarta Classe Quinta Istruzioni di controllo nel linguaggio Assembler La gestione dell I/O nell 8086: le tecniche del polling, interrupt e dma; definizione della tabella dei vettori di interruzione, interrupt hardware e software Evoluzione dei sistemi a microprocessore: concetto di architettura e classificazione, tecniche di prefetch e pipeline, definizione di memoria cache Il Sistema Operativo: definizione e organizzazione dei moduli di un S.O.; tipi di S.O.: monotasking, multitasking e di rete Il Sistema Operativo come gestore di risorse: differenza tra programma e processo; gestore della memoria centrale, gestione statica e dinamica, paginazione e segmentazione; gestione del processore; gestione delle periferiche: tecniche di allocazione delle periferiche, il file system: organizzazione e gestione dei file in modo fisico e logico : analisi e produzione di semplici programmi per la gestione dell I/O; analisi e produzione di semplici programmi per l implementazione di piccoli moduli di sistema Concetti alla base della trasmissione dati: tipi di trasmissione, modalità di collegamento, sincronizzazione, protocolli, codici, mezzi fisici di trasmissione Concetto di rete: topologia ed architettura, struttura di una rete: LAN, WAN Standard per le LAN Il modello OSI: caratteristiche generali, funzioni svolte dai livelli L architettura TCP/IP Internet e servizi Prodotti OBIETTIVI MINIMI CONOSCENZA : conoscere i contenuti minimi suindicati e saperli descrivere semplicemente COMPETENZA : saper applicare le conoscenze acquisite producendo lavori elementari CAPACITA : saper cogliere il significato essenziale delle informazioni acquisite, con analisi e sintesi complete, anche se non approfondite, di casi semplici Docenti : Cuomo Giordano Darino - Oliva

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