VI Lerngruppe Teil2

VI-LERNGRUPPE Grundstudium 2006/200714. Juni 2007Fachhochschule Kehl

Teil 2

Inhalte

1. Definitionen2. Technik

2.1. Hardware2.1.1. Bits, Bytes & Zahlensysteme2.1.2. von-Neumann Architektur2.1.3. Datenein- und -ausgabe

2.2. Software2.2.1. System- und systemnahe Software2.2.2. Anwendungssysteme

3. Datenorganisation 4. Kommunikation5. Konstruktion von Informationssystemen

1. Definitionen I

•Daten▫elektronisch, maschinelle Verarbeitung▫codierte Fakten▫Zeichen 0, 1

•Information▫Mensch▫interpretierte Daten mit Handlungsbezug

•Wissen▫verarbeitete Information

•Nachrichten▫Folge von Zeichen zur Übermittlung von

Daten

1. Definitionen II

•Kommunikation▫Prozess zur Übertragung von Nachrichten

zwischen Sender und einem oder mehreren EmpfängernSender Kanal Empfänger

•Algorithmus▫Verfahrensbeschreibung zur Abarbeitung

einzelner Schritte▫soll eine Klasse von Aufgaben lösen▫Resultat eines Algorithmus ist eine

Nachricht / Information

1. Definitionen III

+ Syntax

+ Kontext

+ Interpretation

+ Erfahrung

- Hardware -

2.1.1. Bits, Bytes & Zahlensysteme

• Binärsystem▫ Bit als kleinste Darstellungseinheit

(1 / 0, An / Aus, Ja/ Nein)▫ mit n Binärzeichen ergeben sich 2n Kombinationen▫ „alles was zählbar bzw. messbar ist, kann codiert

werden!“• Byte-Einheiten

▫ 1 Kilobyte (KB) = 210 Byte = 1.024 Byte▫ 1 Megabyte (MB) = 220 Byte = 1.048.576 Byte▫ 1 Gigabyte (GB) = 230 Byte ▫ 1 Terrabyte (TB) = 240 Byte

• ASCII-Code▫ Länderabhängig wg. Sonderzeichen▫ 7bit = 128 Zeichen▫ 1 MB ergibt ca. 500 Seiten (bei 2000 Zeichen /Seite)

• Unicode▫ 16 / 32 bit▫ Aufnahme aller gebräuchlichen Zeichensätze▫ 1 MB ergibt ca. 125 Seiten (bei 2000 Zeichen /Seite,

Unidoce 32)

2.1.2. von-Neumann Architektur

• Zentraleinheit (CPU)▫Steuerwerk▫Rechenwerk

• Hauptspeicher (Arbeitsspeicher, interner Speicher)

• Externe Speicher (Sekundärspeicher)• Busse• Peripherie


•CPU▫Verbindung zu Hauptspeicher, Peripherie etc.▫„Herz des Rechners“▫Ablaufzyklus

Steuerwerk holt Befehl aus Hauptspeicher Steuerwerk interpretiert Befehl Rechenwerk führt Befehl aus

•Hauptspeicher▫Speicher, auf den die CPU direkt zugreifen

kann RAM (Random Access Memory)

z.B. Arbeitsspeicher ROM (Read-Only-Memory)

z.B. BIOS Cache (Zwischenspeicher, vgl. Notizzettel)


•Externer Speicher▫magnetischer Speicher (Festplatten,

Disketten)▫optischer Speicher (CD-ROM, DVD, …)

•Ablaufschema


• Buskonzept▫ Datenübertragung zwischen Computerbestandteilen

innerhalb eines Computers▫ Ein Bus kann mehrere Peripheriegeräte über den

gleichen Satz von Leitungen miteinander verbinden.

• Peripheriebus▫ parallel

SCSI (7 Geräte) EIDE (2-4 Geräte)

▫ seriell Firewire (> 64000 Geräte) USB (127 Geräte)

• externer Bus▫ parallel

ISA, PCI, AGP▫ seriell

PCI-Express (Aufteilung in Bahnen, exklusive Zuteilung fester Bahnen)

2.1.2 von-Neumann-Architektur

• Bewertung der Komponenten▫CPU

Architektur Zykluszeit / Taktfrequenz Verarbeitungsbreite (32bit / 64bit) Zahlendarstellungen

▫Interne Speicher Hauptspeichergröße Zugriffszeit Größe des Cache Memory Maximale Größe des virtuellen Speichers

▫Ein- / Ausgabe-System Übertragungskonzept (Bus, Kanal)

Maximalzahl anschließbarer Geräte Übertragungsraten

2.1.2 von-Neumann-Architektur

•Mehrprozessorsysteme▫eng gekoppelt

▫lose gekoppelt

▫massiv parallel

2.1.3. Datenein – und ausgabe

• Tastatur▫Eingabegerät mit einer Vielzahl von Tasten, die

auf bestimmte Weise angeordnet und mit bestimmter Bedeutung belegt sind.

• Maus▫Zusatzeinrichtung zu einem Bildschirm, deren

Bewegung auf einer ebenen Fläche von der Positionsmarke auf dem Bildschirm in Richtung und Geschwindigkeit unmittelbar nachvollzogen wird.

• Schreibstifteingabe auf dem Bildschirm• Scanner

▫Peripheriegeräte, die mittels zeilenweiser, optischer Abtastung von Vorlagen (Schriftstücke, Fotos, Zecihungen usw.) getreue elektronische Rasterbilder (=Pixelgrafiken) erzeugen.

• Bildschirm

- Software -

2.2.1 System- und systemnahe Software

•Software▫Sammelbegriff für alle Programme, die in

einem informationsverarbeitenden System Anwendung finden können Betriebssysteme

(Gruppe von Programmen, die den Einsatz der Hardware und der Anwendersoftware unterstützt, steuert und koordiniert) Aufgaben

▫Job-Management▫Task-Management (Prozessor, Speicher, Geräte)▫Data-Management (Dateikatalogsystem,

Zugriffsmethoden)

2.2.1 System- und systemnahe Software

3. Datenorganisation

Schmid□□□|Florian □□□|19841026

alpha-numerisch | alpha-numerisch | numerisch (hier:Datumsfeld) 9 Zeichen 10 Zeichen 8 Zeichen

4. Kommunikation

• Netzwerk-Architektur▫Peer-to-Peer Netzwerke▫Serverbasierte Netzwerke▫Grundformen

Busnetz Ring-Netz Sternnetz

• Ziele / Aufgaben▫bessere Kapazitätsausnutzung▫paralleler Datenzugriff▫gemeinsame Nutzung von Programmen /

Hardware▫Kommunikation innerhalb des Verbundes▫Speicherung an verschiedenen Orten (Sicherheit)

• LAN, MAN, WAN, GAN

4. Kommunikation

•Netzwerkkomponenten▫Übertragungsmedium (Kabel / Wellen)▫Netzkarte▫Netzzugangsprotokoll

ISO / OSI Schichtmodel TCP / IP Protokoll

▫Switch▫Router

5. Konstruktion von Informationssystemen

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