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Abschnitt II

Dr.-Ing. Peter Ijewski 1/67

Kontrollfragen

08:01 Informationsverarbeitung Abschnitt II

Hardware ./. Software

2/67

Grundlegender Aufbau eines Rechners

Rechnerklassen

Praxisteil

08:01 4/67 Informationsverarbeitung Abschnitt II

• Was ist Information?

• Was sind Daten?

• Wie unterscheiden sich transiente und persistente Daten?

• Erläutern Sie den Begriff Informatik!

• Was ist das EVA-Prinzip?

• Was ist ein Bit? Was ist ein Byte?

• Warum war Leibniz für die Informatik so wichtig?

• Wen bezeichnet man als erste Programmiererin?

• Welches System bezeichnet man als ersten „Computer“?

• Wie heißt der erste „Browser“?


Begriffsdefinition Hardware

Als Hardware bezeichnet man in der Regel die mechanische und elektronische Ausrüstung eines Systems z. B. eines Computersystems.

Hierbei muss es sich aber nicht zwangläufig um Computer handeln.

Auch rein elektromechanische Geräte wie z. B. eine konventionelle Waschmaschinensteuerung wird als Hardware bezeichnet.

In England kauft man im Hardware-Shop in der Regel „Eisenwaren” und nicht elektronische Komponenten.

Im englischsprachigen Raum sollte man also genauer von „computer hardware“ sprechen.


Begriffsdefinition Computer-Hardware

Computer-Hardware ist der materielle Teil eines Computers.

Einige Komponenten eines handelsüblichen PC: - Gehäuse, - Prozessor, - Hauptspeicher, - Festplatte, - DVD-Laufwerk, - Bildschirm - Drucker, - u. v. m.


Und was ist ein Computer? (Wikipedia)

Ein Computer oder Rechner ist ein Apparat, der Daten mithilfe einer programmierbaren Rechenvorschrift verarbeiten kann.


Und was ist ein Computer? (Wikipedia)

Der englische Begriff computer, abgeleitet vom Verb (to) compute (aus Lateinisch: computare = ‚zusammenrechnen‘), bezeichnete ursprünglich Menschen, die zumeist langwierige Berechnungen vornahmen, zum Beispiel für Astronomen im Mittelalter.

1941 stellte Konrad Zuse den ersten frei programmierbaren mechanischen Rechner her (Z3), der im heutigen Sinne bereits dem Begriff entsprach.

In der Namensgebung des 1946 der Öffentlichkeit vorgestellten Electronic Numerical Integrator and Computer (kurz ENIAC) taucht erstmals das Wort als Namensbestandteil auf.

In der Folge etablierte sich Computer als Gattungsbegriff für diese neuartigen Maschinen.


Begriffsdefinition Software (Wikipedia)

Software (dt. = weiche Ware [von] soft = leicht veränderbare Komponenten [...], Komplement zu 'Hardware' für die physischen Komponenten) ist ein Sammelbegriff für ausführbare Programme und die zugehörigen Daten.

Sie dient dazu, Aufgaben zu erledigen, indem sie von einem Prozessor ausgewertet wird und so softwaregesteuerte Geräte in ihrer Arbeit beeinflusst.


Begriffsdefinition Software (Wikipedia)

In diesem Sinne wurde der Begriff erstmals 1958 von John W. Tukey benutzt.

Durch das softwaregesteuerte Arbeitsprinzip kann eine starre Hardware individuell arbeiten.

Quelle. http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/PictDisplay/Tukey.html

Es wird heutzutage nicht nur in klassischen Computern angewendet, sondern auch in vielen anderen Systemen, wie beispielsweise in Waschmaschinen, Mobiltelefonen, Navigationssystemen und modernen Fernsehgeräten.


Begriffsdefinition Software

Software ist somit der nicht-materielle Teil des PC:

Einige Softwarekomponenten: - Betriebssystem, - Büro-Anwendungen, - Browser, - Brennprogramme, - Treiber, - u. v. m.


Eigenschaften von Software

Software ist die „Weiche Ware“:

• Software wird installiert.

• Software hat „Bugs“.

• Kein Software-Hersteller gibt irgendeine Garantie auf die Fehlerfreiheit seiner Software.

• Es gibt keine fehlerfreie Software. (Es kann keine geben!)

• Auch die Benutzer machen Fehler.

• Leicht veränderbare Komponente

• Software gehört zu den komplexesten Dingen, die die Menschheit je geschaffen hat.


Abgrenzung

Hardware Software

materiell immateriell

schwer veränderbar leicht veränderbar

universelle Maschine Instruktionskode

eher primitiv eher komplex

ausführend steuernd

tut etwas beschreibt was zu tun ist

(fast) immer fehlerfrei immer fehlerbehaftet

mit Gewährleistung ohne Gewährleistung


Übergänge

Software, die fest mit elektronischen Geräten verbunden (eingebettet ) ist, nennt man Firmware (von engl. „firm“ = fest).

Diese findet man meist in einem weitestgehend unveränderbaren Read-Only-Memory (ROM). Dieser ist durch den Anwender nicht oder nur mit speziellen Mitteln austauschbar.

Der Begriff entsteht durch die feste funktionelle Verbindung mit der Hardware. D. h. das eine ist ohne das andere nicht nutzbar.

Firmware nimmt somit eine Zwischenstellung zwischen Hardware und Software ein.


Historie

Seit wann gibt es Software?

1843 1. Programmiererin Ada Lovelace?

1941 Konrad Zuse stellt den Z3 in Berlin vor.

Der Z3 ist der erste programmgesteuerte Binärrechner, mit einem Speicher und einer Zentralrecheneinheit.

Das Programm liegt unabhängig von der Hardware vor. Die Hardware bestimmt nicht die Funktion, sondern das Programm.

Der Begriff Software wird aber erst 1958 von John W. Tukey „erfunden“.


Historie

János Neumann Margittai, war ein Mathematiker österreichisch-ungarischer Herkunft.

Er leistete bedeutende Beiträge zur mathematischen Logik, Funktional-analysis, Quantenmechanik und Spiel-theorie und gilt als einer der Väter der Informatik. Später nannte er sich Johann von Neumann. Heute ist er unter dem Namen John von Neumann bekannt.


Von-Neumann-Architektur

Die VNA ist ein Referenzmodell für Computer. Der gemeinsamer Speicher enthält sowohl Programmbefehle als auch Daten.

Die Von-Neumann-Architektur bildet die 1945 geschaffene Grundlage für die Arbeitsweise der meisten heute bekannten Computer.

Viele der Ideen von Von Neumann waren schon 1936 von Konrad Zuse ausgearbeitet. Diese wurden 1937 in zwei Patentschriften dokumentiert und größtenteils bereits 1938 in der Z1-Maschine mechanisch realisiert.

Es ist aber wenig wahrscheinlich, dass von Neumann die Arbeiten von Zuse gekannt hat.



Ein Von-Neumann-Rechner ist grundsätzlich nach folgenden Prinzipien aufgebaut:

• Der Rechner besteht aus fünf Funktionseinheiten, dem Steuerwerk, dem Rechenwerk, dem Speicher, dem Eingabewerk und dem Ausgabewerk.



Eingabe Verarbeitung Ausgabe

Eingabewerk

Verarbeitung

Ausgabewerk Speicher

Rechenwerk

Steuerwerk

Datensignale Steuersignale Zentraleinheit



• Die Struktur des Von-Neumann-Rechners ist unabhängig von dem zu bearbeitenden Problem. Zur Lösung eines Problems muss von außen eine Bearbeitungsvorschrift, das Programm, eingegeben und im Speicher abgelegt werden. Ohne dieses Programm ist die Maschine nicht arbeitsfähig.

• Programme, Daten, Zwischen- und Endergebnisse werden in demselben Speicher abgelegt.

• Der Speicher ist in gleichgroße Zellen unterteilt, die fortlaufend durchnummeriert sind. Über die Nummer (Adresse) einer Speicherzelle kann deren Inhalt abgerufen werden.



• Aufeinanderfolgende Befehle eines Programms werden in aufeinanderfolgenden Speicherzellen abgelegt. Das Ansprechen des nächsten Befehls geschieht vom Steuerwerk aus durch Erhöhen der Befehlsadresse um Eins.

• Durch Sprungbefehle (Sprung) kann von der Bearbeitung der Befehle in der abgespeicherten Reihenfolge abgewichen werden.



• Es gibt zumindest:

o arithmetische Befehle wie Addieren, Multiplizieren, Konstanten laden usw.

o logische Befehle wie Vergleiche, logisches not, und, oder usw

o Transportbefehle z.B. vom Speicher zum Rechenwerk und für Ein-/Ausgabe

o bedingte Sprünge

o sonstige Befehle wie Schieben, Unterbrechen, Warten usw.



• Alle Daten (Befehle, Adressen usw. ) werden binär codiert. Geeignete Schaltwerke im Steuerwerk und an anderen Stellen sorgen für die richtige Entschlüsselung (Decodierung).

Die Rechnerarchitektur des Von-Neumann-Rechners fällt in die Klasse der SISD-Architekturen (single instruction, single data).

Quelle: http://ausbildung.rus.uni-stuttgart.de/download/skripte/von_neumann.pdf


Komponenten eines von-Neumann-Rechners

• Eingabegerät

Das Eingabegerät ist zuständig für den Transport von Programmen und Daten in den Hauptspeicher z.B. von einer Tastatur, der Mouse, einem Scanner, etc.

• Ausgabegerät

Das Ausgabegerät ist zuständig für die Ausgabe der im Hauptspeicher abgelegten Ergebnisse des Programmlaufs z.B. auf dem Bildschirm oder einem Drucker.

• Kombinierte Geräte

Festplatte, Netzwerkkarte, etc.



• Hauptspeicher

Der Hauptspeicher besteht aus gleichgearteten Speicherplätzen.

Jeder Speicherplatz besitzt eine definierte Adresse.

Die Speicherplätze sind in der Regel durchnummeriert.

In ihm werden die Daten und das Programm gespeichert.

Um Hauptspeicher (auch Arbeitsspeicher genannt) sinnvoll zu nutzen, muss er über drei Eingänge verfügen: • einen zum Ein- und Auslesen der Daten, • einen für die Steuerung dieses Vorgangs und • den dritten Eingang für die Eingabe der Adressen, aus denen die

Daten gelesen und wieder abgelegt werden sollen.



• Bus

Ein einzelnen Bus, der die Teilwerke des Rechners miteinander verbindet und bitparallel jeweils ein Befehls- oder Datenwort der Länge w Bit übertragen kann.



Bei vorangegangenen Beschreibung konnten wir erkennen, dass verschiedene Informationen zwischen Rechenwerk, Steuerwerk und Arbeitsspeicher transportiert werden. Der Transport erfolgt über Leitungen, die alle Systeme der Zentraleinheit miteinander verbinden. Diese Leitungen werden Bus oder Bussystem genannt.

Bei einem heute üblichen Personalcomputer unterscheiden wir zwischen Bussystemen: • Adressbus: Übertragung der Adressen an den Arbeitsspeicher • Steuerbus: Übertragung der Steuersignale zwischen Steuerwerk

und den anderen Teilsystemen • Datenbus: Transport der Daten zwischen Rechenwerk,

Arbeitsspeicher und der Ein- und Ausgabesteuerung



• Rechenwerk

Das Rechenwerk besteht aus der Arithmetic-Logical-Unit (ALU) mit mehreren Datenregistern und dem Zusatzregistern.

In der ALU werden die erforderlichen logischen Verknüpfungen i.a. zweier Datenregister nach den Prinzipien der Booleschen Algebra realisiert. Die Verknüpfung erfolgt mit allen Bits gleichzeitig.

Das Ergebnis wird in dem Akkumulator genannten Datenregister abgespeichert, das dabei überschrieben wird.

Das Zwischenspeichern von Daten wird mittels drei Typen von Registern (sehr schnelle Speicher) vorgenommen: Akkumulator-Register, Operanden-Register, Übertrags-Register



Rechenwerk

Operandenregister 1 Operandenregister 2

Ergebnisregister (Akkumulator)

Daten

Steuer-Signale

Verknüpfung



• Leitwerk, Steuerwerk (Control Unit)

Die zentrale und zugleich komplizierteste Einheit eines Rechnersystems ist das Leitwerk.

Leitwerk, Rechenwerk und die Register werden Prozessor oder Central Processing Unit (CPU) genannt. Der Prozessor ist vollständig auf einem einzigen Chip untergebracht.

Intels neueste Prozessoren-Generation enthält 1,3 Milliarden Transistoren auf einer Fläche von 131 Quadratmillimetern.



Das Leitwerk sorgt für die Durchführung der einzelnen Befehle.

Es holt die Befehle und Daten aus dem Speicher und dekodiert diese.

Es steuert die Ausführung der Befehle im Rechenwerk und leitet die Ergebnisse an andere Funktionseinheiten wie z. B. den Speicher weiter.

Jeder Befehl besteht aus Operationsteil und einem Adressteil.


Beispiel: Ein-Adress-Rechner

Nr OP AT

1 3 1. Wert

2 9 2. Wert

3 0 Ergebnis

...

101 6 0 <RR>=0

102 1 1 <RR>=<RR>+<1>

103 3 2 <RR>=<RR>*<2>

104 6 3 <3>=<RR>,<RR>=0

105 0 0 beendet

BR Befehlsregister

RR Resultatregister

ZR Zustandsregister

BZ Befehlszähler

0 H Halt

1 + Addition <RR>=<RR>+<<AT>>

2 - Subtraktion <RR>=<RR>-<<AT>>

3 * Multiplikation <RR>=<RR>*<<AT>>

4 / Division <RR>=<RR>div<<AT>>

5 -> Inhalt von RR in Hauptspeicher <<AT>>=<RR>

6 => Dito, inkl. Löschen <<AT>>=<RR>,<RR>=0

7 S Unbedingter Sprung <BZ>=<<AT>>

8 S> Bedingter Sprung <BZ>=<<AT>> if <ZR>=1

Siehe auch: http://www.informatik.uni-leipzig.de/~graebe/vorlesungen/diginf/vl4.pdf


Taktgeber

Jeder der beschriebenen Befehle wird in einem Schritt ausgeführt.

Jeder Informationsaustausch zwischen den einzelnen Einheiten wird durch diesen periodischen Takt angetrieben, den Grundtakt des Mikroprozessors.

Der Grundtakt des Prozessors wird durch einen Quarz bestimmt. Moderne CPU‘s arbeiten mit Taktfrequenzen von 3000 MHz und mehr.

Zum Vergleich Z2: Taktfrequenz 3 Hz


Speicherelemente

Archivspeicher (DVD‘s, Magnetbänder, etc.)

Sekundärspeicher (Festplatten, etc.) Heute ggf. SSD

Arbeitsspeicher (RAM)

Level1 und Level2 Cache

Prozessorregister

Gesc

hw

indig

keit Kapazitä

t


• Supercomputer

Die heute verbreiteten sehr unterschiedlichen Computer lassen sich nach verschiedenen Merkmalen unterteilen.

Unterscheidungsmerkmale

Wir unterscheiden hier anhand der Leistungsfähigkeit:

• Großrechner

• Arbeitsplatzrechner

• Mobile Endgeräte

• eingebettete Systeme


Mit dem Begriff Supercomputer oder Superrechner bezeichnen wir die schnellsten Rechner der jeweiligen Zeit.

Supercomputer

Dabei spielt die Bauweise der Rechner keine Rolle.

Das typische Merkmal der modernen Supercomputer ist die große Anzahl von Prozessoren, die parallel arbeiten.

Typische Einsatzgebiete für Supercomputer sind: • Computersimulationen (z. B. Wetterberechnungen) sowie • wissenschaftliche und militärische Aufgaben.

Das aktuell (2015) schnellste System ist „Tianhe-2“ mit 33.8627.000.000.000.000,0 FLOPS =33,86 Peta FLOPS

an der chinesischen Universität für Verteidigungstechnik


Supercomputer

Tianhe-2 (Bild: top500.org)


Supercomputer Rechengeschwindigkeiten

Quelle:Top500.org


Supercomputer Betriebssysteme

Quelle: top500.org November 2015


Supercomputer Betriebssysteme

Quelle: Wikipedia


Supercomputer Meilensteine

Quelle: Wikipedia

1997: Deep Blue 2 (Hochleistungsrechner von IBM) schlägt als erster Computer einen amtierenden Schachweltmeister (Kasparow) in einem offiziellen Zweikampf.

2002: Yasumasa Kanada bestimmt die Kreiszahl Pi mit einem Hitachi SR8000 der Universität Tokio auf 1,24 Billionen Stellen genau.

2007: Intels Desktopprozessor Core 2 Quad Q6600 schafft ca. 38,40 GFLOPS und hat damit Supercomputerniveau der frühen 1990er Jahre.

2015: Tianhe-2, ein Supercomputer von der chinesischen National University of Defense Technology, hat seine Position als weltweite Nummer 1-System mit einer Leistung von 33,86 Petaflops zum 6. Male behalten.


Supercomputer Vergleiche

Quelle: Wikipedia

Die über 380.000 Computer der Berkeley Open Infrastructure for Network Computing erbringen derzeit (Stand: November 2012) eine Rechenleistung von durchschnittlich mehr als 7 PetaFLOPS, die je nach Tag schwanken kann.

Sämtliche Berechnungen aller Computer weltweit von 1960 bis 1970 könnte der Earth Simulator -122,4 TFLOPS, Platz 94 (Nov. 2011) - in etwa 35 Minuten durchführen.

Wenn jeder der rund 7 Milliarden Menschen auf der Welt mit einem Taschenrechner ohne jede Unterbrechung in jeder Sekunde eine Rechnung absolvierte, müsste die gesamte Menschheit 18 Jahre arbeiten, um das zu erledigen, was der IBM Roadrunner (2008, 1,1 PetaFLOPS) in einer Stunde bewältigt.


Mit dem Begriff Großrechner oder Mainframe bezeichnen wir sehr komplexe und umfangreiche Computersysteme, deren Kapazitäten weit über die von Personal Computern und meist auch über die von typischen Serversystemen hinausgehen.

Großrechner

Die typischen Merkmale von Großrechnern sind Zuverlässigkeit und hoher Datendurchsatz. Diese können eine große Anzahl von Benutzern bedienen, im Batch-Betrieb aber auch komplizierte und aufwendige Aufgaben durchführen.

Typische Einsatzgebiete für Großrechner sind: • Banken, Versicherungen, große Unternehmen • und die öffentlichen Verwaltung.


Mit dem Begriff Arbeitplatzrechner bezeichnen wir einen Rechner, der direkt am Arbeitsplatz eines Menschen steht und mit dessen Hilfe die tägliche Arbeit eines Menschen an einem Bildschirmarbeitsplatz erleichtert werden soll.

Arbeitsplatzrechner

Heute unterscheiden wir hier weiter zwischen:

• Personal Computer

• Workstation

• Thin Client


Ein Personal Computer ist ein Einzelplatzrechner, der von einer einzelnen Person (daher persönlich) bedient, genutzt und gesteuert werden kann.

Arbeitsplatzrechner Personal Computer

Ein PC ist preisgünstig genug für Privathaushalte und umschließt den Bereich des Homecomputers bis hin zur preiswerten Variante eines typischen Arbeitsplatzcomputers

Typische Einsatzgebiete für Personal Computer sind: • Wirtschaft und Verwaltung ohne überdurchschnittliche

Anforderungen an die Hardware • Homecomputer


Eine Workstation ist ein besonders leistungsfähiger Arbeits-platzrechner zur Benutzung durch eine oder mehrere Personen.

Arbeitsplatzrechner Workstation

Typischerweise werden Workstations für anspruchsvolle technische oder wissenschaftliche Anwendungen eingesetzt. Üblicherweise erbringen Workstations im Bereich Grafikdarstellung, Rechen-leistung, Speicherplatz und/oder Multitasking überdurchschnittliche Ergebnisse und sind sowohl in Bezug auf ihre Hardware als auch ihre Software besonders robust ausgelegt.

Typische Einsatzgebiete für Workstations sind: • CAD • Design


Ein Thin-Client ist ein kleiner Desktop-Computer ohne bewegliche Teile, wie z. B. Festplatten, CD-Laufwerke oder Lüfter.

Arbeitsplatzrechner Thin-Client

Thin Clients sind eine verlässliche, kostengünstige und energiesparende Alternative zu PCs. Da Thin Clients keine Lüfter oder Festplatten haben sind Sie ausfallsicher als PCs und erhöhen die IT-Verfügbarkeit spürbar. Sie ermöglichen auf einfachste Art und Weise Cloud Computing, virtuelle Desktops oder klassisches Server Based Computing.

Typische Einsatzgebiete für Thin-Clients sind: • Geräuschlose Büroanwendungen • zentral administrierte Systeme


Als mobiles Endgerät bezeichnet man Endgeräte, die aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts ohne größere körperliche Anstrengung tragbar und somit mobil einsetzbar sind.

Mobile Endgeräte

Endgerät wird hier ausschließlich im Hinblick auf eine informationstechnische und kommunikationstechnische Definition verstanden.

Typische mobile Endgeräte sind: • Mobiltelefone, z.B. Smartphones, • Tablet-Computer und • Personal Digital Assistants (PDAs)


Als embedded system bezeichnet man Computer, die in einen gegebenen technischen Kontext eingebunden (eingebettet) sind.

Eingebettete Systeme

Dabei übernimmt der Rechner Überwachungs-, Steuerungs- oder Regelfunktionen oder ist für Daten- bzw. Signalverarbeitung zuständig.

Eingebettete Systeme finden wir z. B. in: • Fahrkartenschalter, • Geräte der Medizintechnik, • Set Top Boxen, • Kraftfahrzeugen, • und vielem mehr


Eingebettete Systeme

„Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ist mit wichtigen technologie-, wirtschafts- und gesellschaftspolitischen Standortperspektiven verbunden. Auf dem Gebiet der (softwareintensiven) eingebetteten Systeme hat sich Deutschland bereits eine führende Stellung insbesondere im Automobil- und Maschinenbau erarbeitet. Eine immer größere Bedeutung erlangen dabei die so genannten Cyber-Physical-Systems (CPS), d. h. die Vernetzung von eingebetteten IKT-Systemen untereinander und mit dem Internet. Zusätzlich zur stärkeren Automatisierung in der Industrie ist die Entwicklung intelligenterer Monitoring- und autonomer Entscheidungsprozesse relevant, um Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit steuern und optimieren zu können. Neuartige Geschäftsmodelle und erhebliche Optimierungspotenziale in Produktion und Logistik gilt es zu erschließen. Hinzu kommen neue Dienstleistungen für wichtige Anwendungsbereiche, wie die in der Hightech-Strategie identifizierten Bedarfsfelder Mobilität, Gesundheit sowie Klima und Energie.“

Quelle: http://www.bmbf.de/de/9072.php 18.08.2014


Embedded Systems im Automobil

Quelle: http://www.bitkom.org/files/documents/EingebetteteSysteme_web.pdf


Ohne Elektronik lässt sich kein modernes Auto bewegen. Einspritzung und ABS, adaptives Fahrwerk und Tempomat, Airbag oder Getriebeautomatik - hocheffiziente Software steuert alle diese Sub-Systeme. Ingenieure bezeichnen sie auch als "Embedded Systems" - als eingebettete Systeme, in denen Mechanik, Sensorik, elektronische Hardware und Software als Wirkverbund eine genau definierte Funktion darstellen. Embedded Systems unterscheiden sich grundlegend von PCs, Handys oder anderen elektronischen Geräten des modernen Lebens. "Ein Wesenszug der Embedded Systems ist der Wirkverbund von Elektronik und Mechanik zum mechatronischen System", erklärt Helmut Fennel, Leiter des Competence Centers Regelungstechnik und Software bei der Division Automotive Systems der Continental AG. "Wenn die ABS-Electronic Control Unit aus den Signalen der elektronischen Raddrehzahlsensoren erkennt, dass ein Rad beim Bremsen zu blockieren droht, steuert sie hydraulische Ventile an, die den Bremsdruck an genau diesem Rad im Bereich der optimalen Reibung modulieren. So bleiben Fahrstabilität und Lenkfähigkeit erhalten." Ingenieurkunst bietet Fahrzeuginsassen größtmögliche Sicherheit: Sie hilft, Unfälle zu vermeiden und schützt Leben. http://www.autosieger.de/article7070.html 27.08.2005,




Quelle: http://www.chipsetc.com/computer-chips-inside-the-car.html


„Der MOPS ist Freeware in dem Sinne, dass die Software in der von mir angebotenen Form kostenlos verfügbar ist und nach Belieben kostenlos weitergegeben werden darf, sofern keine Änderungen vorgenommen wurden. Es handelt sich beim MOPS jedoch nicht um Open source Software, d.h. der Quelltext ist nicht frei verfügbar.“ http://www.viktorianer.de/info/mops.html


Da der MOPS nur ein Modellrechner ist, hat er natürlich auch keine echte Hardware. So hat die CPU keine messbare Taktfrequenz, der Hauptspeicher jedoch eine konkrete Kapazität (nämlich 72 Speicherzellen bzw. 144 Byte). Das ist natürlich in Zeiten von Gigabyte erschreckend wenig, aber für einen Modellrechner völlig ausreichend und hat den Vorteil, dass man den gesamten Hauptspeicher(inhalt) jederzeit auf dem Bildschirm ablesen kann. Weiterhin kann der VNR des MOPS nur mit ganzzahligen dezimalen Werten im Bereich von -9999 bis 9999 umgehen und arbeitet intern - anders als echte Computer - ebenfalls im Dezimalsystem. Dies ist aus didaktischen Gründen sinnvoll, damit beim Ablauf eines Programms im VNR der Zusammenhang zwischen den Werten im Assembler-Quelltext und den Werten in den Registern und dem Hauptspeicher des VNR für die Schüler herstellbar ist. Die Verwendung von hexadezimaler oder gar binärer Darstellung hätte das Verständnis erheblich erschwert.


Befehlsliste


Aufgabe • Gruppen bilden mit 3- 4 Personen • (ggf. MOPS herunterladen und installieren) • Kleines Programm ausdenken • Programm schreiben und ausführen


Danke für heute!

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