Computerorientierte Physik VORLESUNG und Übungen

• Vorlesung

Zeit: Di., 8.30 – 10.00 UhrOrt: Hörsaal 5.01, Institut für Experimentalphysik, Universitätsplatz 5, A-8010 Graz

• Übungen:

Präsentation der Projekte am 29.6.2004 in der VOAbschluss der Projekte mit Semesterende (Sept.04)

SoftwareProzessorspezifische Vorgaben

Interrupttable

Reset(FFF)FFFF0

000

3FF

Memory

Segment Descriptoren

PagingTables

Softwareprinzipieller Aufbau eines

Betriebssystems

BIOS

Kernel

Shell Benutzeroberfläche

System Routinen, z.B. Diskverwaltung, etc.

Hardware spezifische Input/OutputRoutinen, Interruptroutinen, etc.

Multitasking und Multiuser

Anforderung an Systemroutinen: reentrance

Memory Management: Zugriffsberechtigung, Privilegien

Prozessorbefehle: Sonderbefehle für Superuser

Task Management: Priorities

User Verwaltung: Taskzuordnung, UID, GID, Passwords

Microsoft Windows Programmierung

• Objektorientierte ProgrammierungVerbinden von Objekten mit Eigenschaften und Methoden

• Ereignis gesteuert (Interrupts)

• Benutzeroberflächenorientiert (Windows)

• Optimale Nutzung bereits programmierter Objekte und RoutinenAPI-Systeme (Application Program Interface, DLL-Dateien)COM-Schnittstelle (Common Object Modul)ActivX-Steuerelemente

• Nachteile: Betriebssystem oberste Priorität, Benutzer der Microsoftentwicklung hilflos ausgeliefert (weltweites Monopol)

INHALTSVERZEICHNIS

1 Einleitung 3

1.1 einige Beispiele 31.1.1 Das Notebook als NF-Messplatz 31.1.2 Bewegungsanalyse mit GPS 31.1.3 Messablaufkontrolle übers Internet 31.1.4 Simulation eines Kfz 3

1.2 Grundlagen 31.2.1 Wichtige Hardwaregruppen und ihre Kommunikation 31.2.2 Softwarekonzepte 3

2 Computerunterstützte Datenerfassung 3

2.1 Digitalisierung und Abtasttheorem 3

2.2 Schnittstellen 42.2.1 Parallele Schnittstellen (LPT, IEEE, etc.) 42.2.2 Serielle Schnittstellen (RS232, USB, etc.) 42.2.3 Spezielle Schnittstellen (IDE, SCSI, etc.) 4

2.3 Real-time Verfahren 4

3 Datenfilterung und Datenreduktion 4

4 Darstellung von physikalischen Daten (Visualisierung) 4

5 Steuern und Regeln 4

6 Simulation und Modellierung 4

6.1 Etwas numerische Mathematik 4

6.2 Simulation von Bewegungsvorgängen (Mechanik) 5

6.3 Simulation quantenmechanischer Vorgänge 5

6.4 Simulation statistischer Vorgänge 5

Übungsaufgaben• Strahlung eines Handy (Empf. Bestellt)

• Temperaturprofil der Atmosphäre (Termin?)

• Raster-Tunnelmikroskop (Bestellung)

• Erschütterungsüberwachung (Termin?)

• Solarzellennachführung (Termin?)