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Datenverarbeitung Mitschrift vom 06.10.2007. Buchempfehlung Hansen Wirtschaftsinformatik I ISBN: 3-8252-0802-1.

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1 Datenverarbeitung Mitschrift vom

2 Buchempfehlung Hansen Wirtschaftsinformatik I ISBN:

3 Dualsystem Zahl:7432 = 7 * * * * 1 = 7 * 10³ + 4 * 10² + 3 * * 10 0 Die Datenverarbeitung arbeitet nicht mit dem Dezimalsystem, sondern mit dem Dualsystem. Basis ist nicht 10, sondern 2

4 Dualsystem Bsp.: ³ 2² = 1* 2³ + 0 * 2² + 1 * * 2 0 = = im Dualsystem entspricht der Zahl 11 im Dezimalsystem

5 Dualsystem Woran sehe ich, ob ich die Zahl als Dezimalzahl oder als Dualzahl lesen soll? Basiszahl als Index: 11 2 bzw

6 Dualsystem Wie bekomme ich aus einer Dezimalzahl eine Dualzahl? Horner Verfahren: 11:2 = 5Rest 1 5:2= 2Rest 1 2:2= 1Rest 0 1:2= 0Rest entspricht 11 10

7 Addieren im Dualsystem 2³ 2² = 1 * 2³ + 1 * 2² + 1 * * 2 0 = = Der Zahlenwert geht nicht höher als 1, d.h = = 11 usw.

8 Dualsystem 7432 Stellungsparameter Hunderter-, Zehner- oder Einerstelle bzw. 2 0 er- 2 1 er-, 2²er oder 2³er Stelle im Dualsystem Zahlenwert Werte von 0-9 bzw. von 0-1

9 Subtraktion von Dualzahlen invertieren reinvertieren = 0111

10 Subtraktion von Dualzahlen invertieren reinvertieren = ³ 2² = 0 * 2³ + 1 * 2² + 1 * * 2 0 = = 7 10 Invertieren:

11 Dualsystem: Rechenbeispiel 35Aufgabe mit den entsprechenden -17Dualzahlen lösen 1.Zahlen umwandeln 35: 2 = 17Rest 1 17: 2 = 8Rest 1 8: 2 = 4Rest 0 4: 2 = 2Rest 0 2: 2 = 1Rest 0 1: 2 = 0Rest entspricht entspricht

12 Dualsystem: Rechenbeispiel 35Aufgabe mit den entsprechenden -17Dualzahlen lösen Subtraktion durch Invertieren und Umwandlung invertieren reinvertieren = 0 * * * 2³ + 0 * 2² + 1 * * 2 0 = = 18 Stimmt

13 Code Ein Code bezeichnet die Transformationsregel, um einen Zeichensatz in einen anderen zu überführen. z.B. Umwandlung Dual- zu Dezimalsystem Morse Code (Morsezeichen und Buchstaben) Ein Code muss eindeutig sein, d.h. bei Rücktransfor- mation der Codierung muss wieder der ursprüngliche Text heraus kommen.

14 Wie kommt man zu einem Byte? 26Buchstaben klein 26Buchstaben groß 6Sonderzeichen (ä,ö,ü) 10Ziffern 20Spezielle Zeichen ([ ; ! = ?) Zeichen wären notwendig, um die deutsche Sprache darzustellen

15 Wie kommt man zu einem Byte? ² 2³ Mit 7 stelligen Zahlen wäre es möglich, alle Zahlen, die wir hier in Deutschland brauchen, eindeutig darzustellen. Da wir in der westlichen Welt jedoch wesentlich mehr Sonderzeichen haben als nur die deutschen Umlaute (Nordische Sonderzeichen, Akzente im Französischen und Spanischen usw.) braucht man acht Stellen, um diese auch noch zu erfassen. Ein Byte hat 8 Stellen.

16 Datenhierarchie 1 BitBinary Digit1b 1 Byte= 8 Bit1B 1 Datenfeld= n Byte (z.B. PLZ) 1 Datensatz= m Datenfelder (Artikelsatz) 1 Datei= x Datensätze 1 Datenbank= y Dateien

17 Code 2 gebräuchliche Codes in der DV: ASCII (heute: normale PCs) EBCDIC (Großrechner) Beide basieren auf dem Hexadezimalsystem: Linkes Halbbyte 2 4 Rechtes Halbbyte 2 4 Wir haben ein Hexadezimalsystem: 08192A3B4C5D6E7F08192A3B4C5D6E7F

18 Rechnerhierarchien HCHome Computer (C64, Amiga, Spielkonsolen) PCPersonal Computer Notebook PDAs Desktop Workstation (für Design und Konstruktion) Mittlere Datenverarbeitung* (AS400, HP9000) Groß-Datenverarbeitung* *: hier ist noch eine Einteilung nach kaufmännischer Bereich, technisch / wissenschaftlicher Bereich und Produktion (unterschiedliche Anforderungen) möglich

19 Aufbau einer CPU (Central Processing Unit) Befehle Daten 256 Einteilungen Microcode Steuerwerk Leitwerk Hauptspeicher RAM Arbeitsspeicher Rechenwerk ALU Kernspeicher

20 Begriffe MIPS = Millions Instructions per Second Prozessor: besteht aus Steuerwerk und Rechenwerk CPU: Steuerwerk, Rechenwerk + RAM Complex Instruction Set Computing; Reduced Instruction Set Computing: Maßnahmen um PCs schneller zu machen, nicht so wichtig glaub ich;)

21 Rechnerarchitekturen Prozessor CPU Haupt- speicher DMA DMA = Direct Memory AccessC = Controller (Schnittstelle) BUS C C C C Moni- tor Netz- werk Fest- platte Drucker

22 BUS Pro Takt im Moment 32 Bit, 64 Bit kommt jetzt. Großrechner versendet pro Takt 128 Bit. Wann wird das Bit gesendet: ** * * *: Schaltvorgang: Hier wird der Befehl durchgeführt Takt = 1 Sinusschwingung

23 Interrupt = Unterbrechung, mit dem Hinweis, dass eine Unterbrechung vorliegt, die sofort bearbeitet werden muss (vor allem anderen) Unterbrechung mit der Bitte um Weiterverarbeitung

24 Computer schneller machen I Symmetrische-Multi-Prozessor (SMP) Memory Input/Output System CPU Mehrere CPUs, aber kein so gutes Verfahren, da das Memory immer nur einen CPU bedienen kann und die anderen so warten müssen (Warteschlangentheorie) Höchstens 4 CPU sind so sinnvoll

25 Computer schneller machen II Massiv Parallel Processing (MPP) Mem I/O CPU Mem I/O 99,8% Leistungszuwachs pro Einheit, sehr effektives Verfahren

26 Wie kommen die Zahlen in den Hauptspeicher? Spannung bestimmt, ob die Speichereinheit 0 oder 1 anzeigt Non Data 1 0 4,5V 5V 0,5V 0V * *: konstanter Refresh des Hauptspeichers, um die Daten auf den neusten Stand zu halten (mit der Zeit fällt die Spannung immer weiter ab (Transistoreffekt)

27 Aufbau Großrechner CPU Mem I/O Vorrechner Front/End Drucker, Magnetbänder etc. Controller

28 Softwarebereich Software Betriebssysteme Systemnahe Software Anwendersoftw. a)Individualsw. b)Standardsw. a)Vertikal b)horizontal Horizontal: über alle Marktbranchen hinweg Vertikal: für eine Branche

29 Standardsoftware vs Individualsoftware Standardsoftware + niedrige Kosten + Schulungen vorhanden + Dokumentation vorhanden + Datenaustausch + sofort verfügbar + relativ fehlerfrei Individualsoftware + passt genau auf Betrieb + schnelle Erweiterbarkeit + Know-How bleibt erhalten + schnelle Fehlerbehebung - hohe Kosten - kaum Schulungen - kaum Dokumentation - kaum Datenaustausch - lange Erstellungszeiträume + fehlerbehaftet - passt nicht genau auf Betrieb - Erweiterbarkeit schwierig - Vorsprünge gehen verloren - Know-How geht schneller verloren - langsame Fehlerbehebung

30 Betriebssysteme Anwender-Software Betriebssystem Hardware Das Betriebssystem ist der Mittler zwischen Hardware und Anwendungssoftware. Es muss genau auf den jeweiligen Rechner angepasst sein.


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