Datenverarbeitung Mitschrift vom 06.10.2007 Ich würds mindestens auf 6 Seiten pro Folie ausdrucken

Buchempfehlung Hansen Wirtschaftsinformatik I ISBN: 3-8252-0802-1 Hm in Amazon ist ne andere ISBN drin als der uns gesagt hat?

Dualsystem Zahl: 7432 = 7 * 1000 + 4 * 100 + 3 * 10 + 2 * 1 = 7 * 10³ + 4 * 10² + 3 * 101 + 2 * 100 Die Datenverarbeitung arbeitet nicht mit dem Dezimalsystem, sondern mit dem Dualsystem.  Basis ist nicht 10, sondern 2 Anmerkung: Ein Rechner kann nur mit den Zahlen 0 und 1 arbeiten, also nur Zahlen im Dualsystem verarbeiten.

Dualsystem Bsp.: 1 0 1 1 = 1* 2³ + 0 * 2² + 1 * 21 + 1 * 20 2³ 2² 21 20 = 1* 2³ + 0 * 2² + 1 * 21 + 1 * 20 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11  1011 im Dualsystem entspricht der Zahl 11 im Dezimalsystem

Dualsystem Woran sehe ich, ob ich die Zahl als Dezimalzahl oder als Dualzahl lesen soll?  Basiszahl als Index: 112 bzw. 1110

Dualsystem Wie bekomme ich aus einer Dezimalzahl eine Dualzahl?  Horner Verfahren: 11:2 = 5 Rest 1 5:2 = 2 Rest 1 2:2 = 1 Rest 0 1:2 = 0 Rest 1  10112 entspricht 1110

Addieren im Dualsystem 1011 + 11 1110 Der Zahlenwert geht nicht höher als 1, d.h. 1 + 1 = 10 1 + 1 + 1 = 11 usw. 2³ 2² 21 20 = 1 * 2³ + 1 * 2² + 1 * 21 + 0 * 20 = 8 + 4 + 2 + 0 = 1410

Dualsystem 7432 Stellungsparameter Zahlenwert Hunderter-, Zehner- oder Einerstelle bzw. 20er- 21er-, 2²er oder 2³er Stelle im Dualsystem Zahlenwert Werte von 0-9 bzw. von 0-1

Subtraktion von Dualzahlen 10112 - 1002 invertieren 01002 + 1002 1000 = 0111 reinvertieren

Subtraktion von Dualzahlen 10112 - 1002 invertieren 01002 + 1002 1000 = 0111 reinvertieren 2³ 2² 21 20 = 0 * 2³ + 1 * 2² + 1 * 21 + 1 * 20 = 0 + 4 + 2 + 1 = 710 Invertieren: 0  1 1  0 -  +

Dualsystem: Rechenbeispiel 35 Aufgabe mit den entsprechenden - 17 Dualzahlen lösen Zahlen umwandeln 35 : 2 = 17 Rest 1 17 : 2 = 8 Rest 1 8 : 2 = 4 Rest 0 4 : 2 = 2 Rest 0 2 : 2 = 1 Rest 0 1 : 2 = 0 Rest 1 3510 entspricht 1000112 1710 entspricht 100012

Dualsystem: Rechenbeispiel 35 Aufgabe mit den entsprechenden - 17 Dualzahlen lösen 2. Subtraktion durch Invertieren und Umwandlung 1000112 - 100012 invertieren 0111002 + 100012 101101 010010 reinvertieren = 0 * 25 + 1 * 24 + 0 * 2³ + 0 * 2² + 1 * 21 + 0 * 20 = 0 + 16 + 0 + 0 + 2 + 0 = 18 Stimmt ü

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.

Wie kommt man zu einem Byte? 26 Buchstaben klein 26 Buchstaben groß 6 Sonderzeichen (ä,ö,ü) 10 Ziffern 20 Spezielle Zeichen ([ ; ! = ?) 88 88 Zeichen wären notwendig, um die deutsche Sprache darzustellen

Wie kommt man zu einem Byte? 20 21 2² 2³ 24 25 26 27 28 29 210 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 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.

Datenhierarchie 1 Bit Binary Digit 1b 1 Byte = 8 Bit 1B 1 Datenfeld = n Byte (z.B. PLZ) 1 Datensatz = m Datenfelder (Artikelsatz) 1 Datei = x Datensätze 1 Datenbank = y Dateien

Code 2 gebräuchliche Codes in der DV: ASCII (heute: normale PCs) EBCDIC (Großrechner) Beide basieren auf dem Hexadezimalsystem: 1 0 1 1 1 0 1 1 Linkes Halbbyte 24 Rechtes Halbbyte 24 0 8 1 9 2 A 3 B 4 C 5 D 6 E 7 F  Wir haben ein Hexadezimalsystem:

Rechnerhierarchien HC Home Computer (C64, Amiga, Spielkonsolen) PC Personal 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

Aufbau einer CPU (Central Processing Unit) Hauptspeicher RAM Arbeitsspeicher Microcode Steuerwerk Leitwerk 2 Befehle Daten 3 1 4 7 5 Rechenwerk ALU ALU = arithmetic logical unit 1: Befehl an Steuerwerk, z.B. addieren 2., 3. Adressenverschiedene Zahlen werden aus dem Microcode geholt 4. Adressen werden ans Rechenwerk gesendet 5.,6. Daten werden aus dem RAM geholt 7. Ergebnis ans Steuerwerk Usw. 256 Einteilungen 6 Kernspeicher

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;)

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

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

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

Computer schneller machen I Symmetrische-Multi-Prozessor (SMP) CPU CPU CPU CPU Memory Input/Output System 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

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

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

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

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

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

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