Grundlagen der Informatik und Betriebssysteme

Anwendungsinformationen

Ein EDV-System besteht aus einer Reihe verschiedener Programme. Die Dokumentation für den Abschluss eines bestimmten Werkes umfasst:

• Software Basic (Betriebssystem): Das Betriebssystem ist die Software-Komponente eines Computersystems, die in der Lage ist, Programme auszuführen und Informationen über die elektronischen Bauteile eines Computers zu verarbeiten.
• EDV-System: Verwendet eine Menge von Elementen (Computer, Monitore, Tastaturen), um Anwendungen und Operationen durchzuführen.

Zentraleinheit und Speicher

Die Elemente der Zentraleinheit sind wie folgt definiert:

• Adressregister: Die Adresse der Zelle oder Speicherstelle, auf die zugegriffen wird.
• Datenregister: Liest und speichert Daten bei Schreib- oder Leseoperationen.
• Speicherselektor: Wird bei jedem Lese- oder Schreibvorgang aktiviert, um die entsprechende Zelle oder den Speicherort auszuwählen.
• Steuerregister: Zeigt an, ob eine Operation gelesen oder geschrieben werden soll.

Erweiterter RAM

Derzeit ist es üblich, Motherboards mit integrierter Grafik zu sehen, die anstatt eines eigenen Speichers einen Teil der RAM-Speicherbänke des Prozessors belegen.

ROM-Speicher

• ROM: Nur-Lese-Speicher. Der Inhalt kann nicht verändert werden.
• EPROM: Speicher, bei dem Änderungen begrenzt möglich sind, etwa bei:
  • Datenblättern des Systems
  • System-Firmware
  • Installierten Festplattentypen
  • Installierten Peripheriegeräten

CMOS-Speicher

Der CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) speichert Einstellungen für die Initialisierung und die Nutzung des Computers. Er zeichnet sich durch einen sehr geringen Stromverbrauch aus, was ihn ideal für BIOS-Daten macht. Da er nicht flüchtig ist, wird er durch eine Batterie gestützt, die den Speicherinhalt bei ausgeschaltetem Computer erhält.

Bus-Systeme

• Befehls- und Datenbus: Überträgt Daten parallel, um sie im RAM zu speichern und Anweisungen zu analysieren.
• Adressbus: Identifiziert das Gerät, mit dem kommuniziert werden soll.
• Steuerbus: Organisiert und verwaltet die Informationen, die auf dem Bus übermittelt werden.

Software-Klassifizierung

• Betriebssystem: Software, die die Hardware steuert, Daten sammelt und die Computerbedienung erleichtert.
• Anwendungssoftware: Programme zur Durchführung spezifischer Aufgaben wie Textverarbeitung, Präsentationen oder Datenbankverwaltung.

Steuerungssoftware-Funktionen

1. Informationsverwaltung
2. Speicherverwaltung
3. Eingabe-/Ausgabeverwaltung
4. Prozessorverwaltung

EDV-System-Personal

• Abteilungsleitung: Verantwortlich für die Leitung eines Rechenzentrums.
• Systemanalyse: Zuständig für Anwendungsdesign und Algorithmenentwicklung.
• Programmierung: Verantwortlich für die Transkription von Algorithmen in Programmiersprachen.
• Betrieb: Zuständig für die Umsetzung von Programmen und Anwendungen.

Schichten eines Betriebssystems

• User (Schicht 3): Steuert Prozesse auf Benutzerebene.
• Supervisor (Schicht 2): Kommunikationsschnittstelle zwischen System und Benutzer; koordiniert Input/Output.
• Executive (Schicht 1): Verwaltet Speicherprozesse (Segmentierung, Paging).
• Core (Schicht 0): Überwacht den Prozessor und führt grundlegende Aufgaben wie Hardware-Kommunikation und Prozessplanung aus.

Speicher- und Prozessverwaltung

Der Speichermanager protokolliert belegte und freie Speicherbereiche und verwaltet den Datenaustausch zwischen RAM und Festplatte. Ein Prozess ist ein ausgeführtes Programm. Jeder Prozess ist geschützt, besitzt eine eigene Datenstruktur (BCP) und kann mit anderen Prozessen kommunizieren.