Italia · Traguardi per lo Sviluppo delle Competenze
3a Liceo Sistemi e reti.
Il corso di Sistemi e Reti per il terzo anno introduce gli studenti all'architettura dei calcolatori, alla rappresentazione dell'informazione e ai fondamenti dei sistemi operativi. Vengono inoltre gettate le basi per la comprensione delle reti informatiche e dei modelli di comunicazione.
01Architettura dei sistemi di elaborazione
Studio dei componenti hardware fondamentali di un computer, analizzando il modello di Von Neumann e le interazioni tra CPU, memorie e periferiche.
Analisi dell'architettura di Von Neumann e del funzionamento interno del microprocessore. Studio del ciclo di fetch-decode-execute e del ruolo dei registri.
Classificazione dei dispositivi di memoria in base a velocità, capacità e costo. Approfondimento su RAM, ROM e memoria Cache.
Studio dei canali di comunicazione interni al computer e delle tecniche di interfacciamento con le periferiche esterne.
02Rappresentazione dell'informazione
Esplorazione dei sistemi di numerazione posizionali e delle tecniche di codifica digitale per testi, immagini, audio e video.
Studio dei sistemi posizionali, con particolare attenzione ai sistemi binario, ottale ed esadecimale. Tecniche di conversione di base tra le diverse basi.
Codifica dei caratteri tramite standard ASCII e Unicode. Principi di digitalizzazione e compressione di immagini, audio e video.
Operazioni aritmetiche nel sistema binario e rappresentazione dei numeri relativi. Introduzione ai codici di controllo come il bit di parità.
03I Sistemi Operativi: concetti base
Introduzione al software di base, analizzando la struttura a strati del sistema operativo e le sue funzioni principali di gestione delle risorse.
Evoluzione storica dei sistemi operativi e analisi dell'architettura a strati (onion skin). Panoramica sulle interfacce utente e i servizi di base.
Concetto di processo, stati di esecuzione, context switch e multitasking. Studio dei principali algoritmi di scheduling della CPU.
Tecniche di allocazione della memoria, problemi di frammentazione e soluzioni tramite paginazione e segmentazione. Il concetto di memoria virtuale.
Organizzazione logica e fisica dei dati sulle memorie di massa. Struttura gerarchica delle directory, file e permessi di accesso.
04Introduzione alle Reti di Calcolatori
Fondamenti del networking, esplorando le tipologie di reti, i mezzi trasmissivi e l'importanza dei modelli a livelli per la standardizzazione delle comunicazioni.
Definizione di rete informatica, vantaggi della condivisione delle risorse e classificazione delle reti in base all'estensione geografica (PAN, LAN, MAN, WAN).
Analisi dei mezzi trasmissivi guidati (cavi in rame, fibra ottica) e non guidati (wireless). Studio delle topologie fisiche e logiche.
Introduzione all'architettura di rete a livelli. Studio del modello di riferimento ISO/OSI, del processo di incapsulamento dei dati e delle funzioni dei 7 livelli.