MATURITNÍ OTÁZKY ELEKTROTECHNIKA - POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY 2003/2004 TECHNICKÉ VYBAVENÍ POČÍTAČŮ 1) INFORMACE VE VÝPOČETNÍ TECHNICE 3 2) POČÍTAČOVÉ ARCHITEKTURY, POČÍTAČ JAKO ČÍSLICOVÝ STROJ 3 3) SIGNÁLY 3 4) PŘENOS INFORMACE 3 5) SBĚRNICE FUNKCE V SYSTÉMU 3 6) KOMUNIKACE PO SBĚRNICI, OBVOD PŘIDĚLOVÁNÍ SBĚRNIC 3 7) ZÁKLADNÍ CYKLUS POČÍTAČE 3 8) PROCESOR 3 9) SPECIÁLNÍ PROCESOROVÉ STRUKTURY 4 10) PROCESOROVÁ STRUKTURA MISD (PIPELINE) 4 11) OPERAČNÍ PAMĚŤ FUNKCE V SYSTÉMU 4 12) ZVYŠOVÁNÍ VÝKONU A KAPACITY OPERAČNÍ PAMĚTI 4 13) PŘERUŠENÍ 4 14) VÍCEPROCESOROVÉ A VÍCEÚLOHOVÉ SYSTÉMY 4 15) PROCESORY INTEL 4 16) VIRTUÁLNÍ PAMĚŤ A PAMĚŤ CACHE 4 17) STANDARDIZACE V OBLASTI SÍTÍ 4 18) ZÁKLADNÍ SÍŤOVÝ HARDWARE 5 19) SROVNÁNÍ SÍTÍ 5
20) KOMUNIKACE PO SÍTI 5 21) SMĚROVÁNÍ 5 22) TCP/IP PROTOKOL 5 23) SLUŽBA DNS 5 24) SLUŽBA SMTP 5 25) BEZPEČNOST DAT, ŠIFROVÁNÍ, ELEKTRONICKÝ PODPIS 5 2
1) INFORMACE VE VÝPOČETNÍ TECHNICE a) číselné soustavy (dvojková, šestnáctková, BCD), podpora ze strany CPU b) zobrazení záporných čísel v počítači - kódy, struktura CPU z hlediska dat c) program jako data, data v paměti, základní datové typy CPU, ukládání slova a dvojitého slova do paměti u systémů Intel 2) POČÍTAČOVÉ ARCHITEKTURY, POČÍTAČ JAKO ČÍSLICOVÝ STROJ a) architektura počítače von Neumann vs. Harvardská koncepce a) kombinační a sekvenční logický obvod, synchronní a asynchronní obvod, synchronní a asynchronní událost, synchronizace b) vybrané elementární obvody - hradlo NAND - realizace, posuvný registr, čítač, multiplexer, demultiplexer 3) SIGNÁLY a) signál spojitý, diskrétní, pulsní b) šířka pásma, vliv na kvalitu přenášeného signálu, časový a frekvenční multiplex c) vzorkování a rekonstrukce signálu, A/Č a Č/A převodníky přehled, srovnání, idea funkce 4) PŘENOS INFORMACE a) teoretické základy přenosu informace, vzorkovací teorém, šířka pásma, šum, zesílení a útlum (jednotky a vztahy) b) přenosové cesty, rozdělení srovnání a vlastnosti c) modulace, kódování a přenos signálu, parita 5) SBĚRNICE FUNKCE V SYSTÉMU a) funkce sběrnice v systému, univerzální a specializovaná sběnice, systémová sběrnice b) šířka sběrnice, adresová sběrnice, multiplex sběrnice (386SX), dekodér adresy c) sběrnice pro připojení rozšiřujících karet u počítačů kategorie PC, historie, vlastnosti 6) KOMUNIKACE PO SBĚRNICI, OBVOD PŘIDĚLOVÁNÍ SBĚRNIC a) synchronní a asynchronní komunikace b) modem a přenos dat c) obvod přidělování sběrnic, základní techniky přidělovaní sběrnice 7) ZÁKLADNÍ CYKLUS POČÍTAČE a) blokové schéma jednoprocesorového sekvenčního počítače architektury von Neumann b) základní cyklus počítače c) operační jednotka, řadič, dekodér, mikrokód 8) PROCESOR a) klasifikace procesorů RISC a CISC b) výkon procesoru, programátorský model procesoru, kompatibilita na úrovni strojového kódu, mikrokód c) bipolární tranzistor, tranzistor řízený polem a technologie CMOS vlastnosti a realizace 3
9) SPECIÁLNÍ PROCESOROVÉ STRUKTURY a) výkonnostní omezení systému s jedním tokem dat a jedním tokem instrukcí SISD b) systémy SIMD, MIMD a MISD, přehled používaných struktur na současném trhu c) výkonnostní srovnání architektur SISD a MISD, resp. SIMD a MISD 10) PROCESOROVÁ STRUKTURA MISD (pipeline) a) ideové schéma procesoru pipeline b) fáze plnění, provozu a vyprazdňování pipeline procesoru, dekompozice systému a vliv na celkový výkon c) vznik a řešení skokových konfliktů, vznik a řešení datových konfliktů 11) OPERAČNÍ PAMĚŤ FUNKCE V SYSTÉMU a) operační paměť, paměť cache b) statická a dynamická paměťová buňka c) přehled současného trhu pamětí, trendy 12) ZVYŠOVÁNÍ VÝKONU A KAPACITY OPERAČNÍ PAMĚTI a) skládání paměťových buněk do celků s vyšší kapacitou, větším adresovým rozsahem, resp. zrychleným přístupem k datům b) paměť cache, idea funkce paměti cache c) organizace paměti cache (mapovací techniky) 13) PŘERUŠENÍ a) rozdělení přerušení dle původu b) řadič přerušení, maskování přerušení c) postup při vzniku přerušení v systémech PC, obsluha přerušení, přerušení a víceúlohové operační systémy 14) VÍCEPROCESOROVÉ A VÍCEÚLOHOVÉ SYSTÉMY a) symetrický a nesymetrický multiprocesing srovnání výkonu s klasickým řešením b) víceúlohový operační systém, preemptivní a nepreemptivní multitasking c) zpracování více úloh na multiprocesorovém systému 15) PROCESORY INTEL a) programátorský model procesoru, postup při zpracování programu reálný / chráněný režim, fyzická adresa - vzniku u i8086 a i80286 a vyšších (chráněný režim) b) registry procesoru Intel, segmentace paměti historické důvody vzniku c) HW podpora pro víceúlohové operační systémy, přepínání procesů, režim V86, bezpečnostní techniky v chráněném režimu, ladicí podpora 16) VIRTUÁLNÍ PAMĚŤ A PAMĚŤ CACHE a) vysvětlení pojmu virtuální paměť, logické souvislosti s pamětí cache b) konzistence dat v paměti cache, přístupy při vyřazování a aktualizaci položek v paměti cache c) stránkovací režim u procesorů Intel 386 a vyšších, vliv na vznik fyzické adresy 17) STANDARDIZACE V OBLASTI SÍTÍ a) důvody pro budování sítí, síťová topologie b) standardizace v oblasti síťového HW a SW, model ISO / OSI 4
c) segmentace sítí, vliv protokolů a technického vybavení, správa směrované sítě 18) ZÁKLADNÍ SÍŤOVÝ HARDWARE a) síťová karta, adresa síťové karty Ethernet, souvislost adresy s používaným protokolem b) opakovač, můstek, směrovač a brána funkce v systému, vliv na segmentaci, filtraci, optimalizaci a redundanci c) centrální prvky sběrnicové topologie HUB / SWITCH, síťový rozvaděč a strukturovaná kabeláž 19) SROVNÁNÍ SÍTÍ a) sítě Ethernet a kruhové sítě, přístupová metoda k médiu, přenosové rychlosti, zatížitelnost, přenosové vlastnosti, cena a provedení, deterministické a stochastické sítě b) bezdrátové sítě, technologie WiFi a BlueTooth srovnání a vlastnosti c) ISDN, ATM, technologie VoIP, internetová telefonie 20) KOMUNIKACE PO SÍTI a) tok dat přes jednotlivé vrstvy ISO/OSI protokolu, fragmentace dat b) síťový protokol, přehled protokolů, jejich historie, nasazení a vlastnosti c) proxy sítě, princip funkce, bezpečnost dat 21) SMĚROVÁNÍ a) idea směrování, směrovatelný protokol, zdrojové směrování b) směrovač jako síťový prvek, algoritmy směrování c) směrování v sítích IPX/SPX a TCP/IP 22) TCP/IP PROTOKOL a) historie vzniku TCP/IP protokolu, vhodnost nasazení b) IP adresa, adresa sítě a hosta, maska, kategorie TCP/IP adres c) privátní a veřejná IP adresa, protokol NAT 23) SLUŽBA DNS a) idea DNS, užití, vliv na veřejnou a privátní adresu b) registrace DNS, převod domény, změna poskytovatele c) vlastní provoz DNS, užití TCP a UDP protokolů, souvislost s poštou a WWW stránkami 24) SLUŽBA SMTP a) idea SMTP, možnosti realizace, nutné předpoklady b) protokoly na klientské straně, SPAM a filtrace dat c) vlastní provoz SMTP, souvislost s DNS, firewally a aplikační filtry 25) BEZPEČNOST DAT, ŠIFROVÁNÍ, ELEKTRONICKÝ PODPIS a) zálohování dat, varianty zálohování dat, zálohovací média, srovnání výhodnost b) pole RAID, užití, výkonnostní a bezpečnostní aspekty c) šifrování dat, symetrická a nesymetrická šifra, klíč, elektronický podpis, certifikát 5