Medizinische Statistik und Informationsverarbeitung Goldschmidt, Quade, Baur Institut für Medizinische Statistik, Dokumentation und Datenverarbeitung.

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1 Medizinische Statistik und Informationsverarbeitung Goldschmidt, Quade, Baur Institut für Medizinische Statistik, Dokumentation und Datenverarbeitung

2 Betriebssysteme Das Betriebssystem ermöglicht das Zusammenspiel der verschiedenen Hardwarekomponenten eines Rechners und bietet Benutzern und Programmen Zugriff auf Speicher, Platten, Drucker u.s.w.. Zahlreiche Überwachungs-, Dienst- und Hilfsprogramme dienen zur Organisation der Verwaltung eines Rechners und erleichtern seine Nutzung. Wichtige Betriebssysteme sind: Windows, Unix, MVS

3 Betriebssysteme Single User Single Tasking: Nur 1 Benutzer kann 1 Programm nutzen (DOS). Single User Multi Tasking: Ein Benutzer kann gleichzeitig mehrere Programme (tasks) nutzen (Windows). Multi User Multi Tasking: Mehrere Benutzer können gleichzeitig mehrere Programme nutzen (Unix).

4 Booten Nach dem Einschalten springt der Prozessor eine bestimmte Adresse im Bios (Basic Input Output System) an. Bios prüft das System, organisiert das Zusammenspiel der Hardwarekomponenten und startet den Bootloader, der nach Peripherie sucht, die am Ende der ersten 512 Byte (MBR) eine Betriebssystem- Ladekennung (AA55) aufweist.

5 Bootfähige Medien Am Anfang jedes bootfähigen Mediums (z.B. Platte) befindet sich der MBR (Bootsektor). 446 Byte sind für Programmcode (Ladeprogramm), dieser hängt von dem Betriebssystem ab, unter dem er erzeugt wurde) reserviert. 64 Byte sind für eine Partitionstabelle (bis zu 4 Einträge (primäre Partitionen) bestimmt, in denen die Dateisysteme liegen. Die letzten 2 Byte enthalten die Hex-Signatur AA55 wenn ein Bootprogramm vorhanden ist.

6 Ladeprogramm Das Ladeprogramm lädt den betriebssystemspezifischen Loader, der seinerseits den Kern (Kernel) des Betriebssystems lädt. Der Kernel lädt ggfls. spezifische Treiber für die vorgefundene Hardware und stellt dem Benutzer einen Rechner zur Verfügung.

7 Betriebssystemfunktionen Zugriff auf die Hardware. Virtualisierung von Hardware. Insbesondere der Speicher des Systems wird virtualisiert und kann z.B. teilweise auf eine Festplatte ausgelagert werden. Schutz von Speicher und Peripherie vor unberechtigten Zugriffen und Organisation konkurrierender Zugriffe. Laden (Starten) von Programmen und Zuordnung von Ressourcen (z.B. Speicher) an die Programme.

8 Programmarten Batchbetrieb (Stapelverarbeitung zeitgesteuert): Programme im Batchbetrieb werden auch Job genannt. Beispiele: Abrechnung, Datensicherung Dialogbetrieb (online): Ein Benutzer wird vom Programm interaktiv zu Eingaben aufgefordert. Beispiel: Patientenaufnahme, Datenerfassung

9 Multitasking Ein sogenannter scheduler (Steuerprogramm) weist allen auf Rechenzeit wartenden Programmen eine kurze Zeitscheibe an Rechenzeit zu. Nach Ablauf dieser Zeit kommt das nächste Programm dran. Die Zuweisung von Rechenzeit geschieht nach komplizierten Algorithmen, in die auch Prioritäten einfließen.

10 Software Man unterscheidet zwischen Anwendungsprogrammen, die spezfische Aufgaben des Anwenders unterstützen, und Programmen, welche die Erstellung von Anwendungsprogrammen unterstützen (Toolkits, Compiler, Interpreter, Editoren, Masken- oder Listengeneratoren).

11 Compiler Algorithmen werden in von Menschen zu verstehender Diktion niedergeschrieben. Dies ist der Sourcecode eines Programmes. Ein Compiler überprüft diesen Sourcecode auf formale Fehler und übersetzt das Programm dann in ladefähigen Maschinencode. Dieser kann dann vom Loader geladen werden.

12 X86-CPU, DOS, MASM (Assembler).MODEL Small.STACK 100h.DATA HW DB 'Hallo Welt!$'.CODE start: MOV AX,@data MOV DS,AX MOV DX, OFFSET HW MOV AH, 09H INT 21H MOV AH, 4Ch INT 21H end start

13 Perl print "Hallo Welt!\n"; C #include #include int main(void) { printf("Hallo Welt!\n"); printf("Hallo Welt!\n"); return 0; return 0;}

14 Unix-shell (bash) echo "Hallo Welt Basic 10 PRINT "Hallo Welt!

15 Compiler Assembler:1:1 Darstellung der Maschinenbefehle FORTRAN:Mathematisch wissenschaftliche Berechnungen COBOL:Kaufmännische Programme CProgramme unter Unix C++, JavaObjektorientierte Programmierung

16 Intepreter Basic:Weitverbreiteter Interpreter, der mit Tokens arbeitet. Perl:Sehr leistungsfähiger Interpreter. Bevorzugt unter Unix eingesetzt. Java Script:Interpreter, der in fast allen Browsern intergriert ist. Macro:Manche Anwenderprogramme lassen sich über Makros programmieren.

17 Fehler Bug Viren MacrosWürmer Trojanisches Pferd Backdoor