Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Aufgaben für Informatik

Organisation eines Computers

Designstufen: Jede Ebene stellt übergeordnete Features und Funktionen dar.
Beschreibung: Top-down oder Bottom-up.
Hierarchische Organisation: Jede Ebene stellt eine Reihe von miteinander verbundenen Systemen dar, die jeweils wiederum eine hierarchische Struktur aufweisen. Die Struktur ist die des Tannenbaums.

Ein Betriebssystem ist ein Ressourcen-Manager und eine Schnittstelle zu Programmen, Anwendern und Hardware. Das Betriebssystem ist interessant, da es Aspekte aus verschiedenen Bereichen im Zusammenhang mit Computern, Sprachen, Hardware, Datenstrukturen, Algorithmen usw. kombiniert. Der grundlegende Zweck eines Betriebssystems ist es, eine virtuelle Maschine zu schaffen, die einfach zu bedienen ist.
Seine Funktionen

Hardware-Strukturen und Kontrolle

• Alle Verweise auf Speicher in einem Prozess werden während der Ausführung von logischen Adressen in physikalische Adressen übersetzt.
• Ein Prozess kann in mehrere Teile (Seiten oder Segmente) aufgeteilt werden, die während der Durchführung nicht zusammenhängend sein müssen.
  • Dies wird durch die Kombination von dynamischer Adressübersetzung und der Verwendung von Seitentabellen oder Segmenten ermöglicht.

Ausführen eines Programms

• Das Betriebssystem lädt nur wenige Fragmente des Programms in den Hauptspeicher, einschließlich des Fragments mit dem Programmstart.
• Der Resident Set ist der Teil des Prozesses, der sich tatsächlich im Hauptspeicher befindet.
• Wenn der Prozessor auf eine Adresse stößt, die nicht

Informationstechnologie und Kommunikation (IuK)

Umfasst Technologien aus den Bereichen Mikroelektronik, Robotik sowie Computer- und Kommunikationsnetze.

Computing

Bezeichnet die Gesamtheit von Techniken und Aktivitäten, die sich mit der schnellen und automatischen Verarbeitung sowie Speicherung von Daten durch Computer befassen.

System

Eine Menge von Elementen, die für die automatische Verarbeitung von Informationen erforderlich sind.

Hardware

Umfasst alle physischen Komponenten eines Computersystems.

Computer

Eine Maschine, die automatisch Informationen empfangen, speichern und diese gemäß vordefinierten Programmen oder Befehlssätzen verarbeiten kann.

Mikroprozessor (CPU)

Der Mikroprozessor, auch als Zentraleinheit (CPU) bekannt, ist für die Koordination...

Einführung in die Informatik

Die Informatik ist die Wissenschaft und Technik der automatischen Informationsverarbeitung. Der Begriff leitet sich aus der Vereinigung von zwei Wörtern ab: Information und Automatik.

Der Computer: Hardware und Software

Ein Computer setzt sich aus zwei eng miteinander verbundenen Teilen zusammen:

• Hardware

  Die Hardware besteht aus den physischen Elementen des Computers. Sie umfasst elektronische Komponenten, die die notwendige Grundlage für die Ausführung elementarer Operationen bilden.

• Software

  Die Software ist die Menge der notwendigen Elemente, damit der Computer seine zugewiesenen Aufgaben ausführen kann. Die Software ist dafür verantwortlich, die Hardware anzuweisen, wie verschiedene Aufgaben auszuführen sind.

Parbegin und Parend: Parallele Ausführung

Parbegin / Parend ist eine Struktur, die dazu dient, Parallelen zu definieren. Sie zeigt den Beginn und das Ende einer parallelen Ausführung an. Auswahl:

• Eine Erklärung, dass die sequenzielle Ausführung zwischen mehreren parallelen Ausführungs-Streams geteilt werden muss.

Seine allgemeine Form (nach Dijkstra) folgt:

parbegin Proposition 1; Proposition 2; ... Proposition n; parend

Mutex: Gegenseitiger Ausschluss

Mutex (Mutual Exclusion) tritt auf, wenn jeder Prozess den Datenaustausch anderer Prozesse verhindert, indem er den Zugriff für alle anderen gleichzeitig deaktiviert. Dies gilt, wenn ein Prozess auf freigegebene Daten zugreift. Prozesse mit Transaktionen, die nicht im Konflikt stehen, dürfen...

Einführung in die Computersimulation

Wenn jemand die Verantwortung für die Führung eines Systems trägt – wie etwa einer Bank, einer Stadt oder eines Verkehrssystems –, müssen ständig Entscheidungen über die Aktionen innerhalb dieses Systems getroffen werden. Diese Entscheidungen sollten so beschaffen sein, dass das resultierende Verhalten des Systems die bestmöglichen Ziele erfüllt.

Um richtige Entscheidungen zu treffen, muss man wissen, wie das System auf eine bestimmte Handlung reagiert. Dies könnte durch Experimente mit dem System selbst durchgeführt werden, doch Kostenfaktoren, Sicherheitsbedenken und andere Gründe machen diese Option in der Regel unmöglich. Um diese Nachteile zu überwinden, wird das reale System in den...

Arten der Softwarewartung

Perfektive Wartung

Maßnahmen zur Verbesserung der internen Aspekte der Softwarequalität, wie z.B.:

• Code-Umstrukturierung
• Klarere Systemdefinition
• Optimierung von Leistung und Effizienz

Evolutionäre Wartung

Ergänzungen, Änderungen und Löschungen, die in einem Softwareprodukt notwendig sind, um es an veränderte Benutzeranforderungen anzupassen.

Adaptive Wartung

Anpassungen an Veränderungen in der Systemumgebung, z.B.:

• Hardware-Konfiguration
• Softwarebasis
• Datenbank-Manager
• Kommunikation

Korrektive Wartung

Behebung von Fehlern im Softwareprodukt.

Technische Unterstützung in der Softwarewartung

Innerhalb des Software-Engineerings gibt es Techniken, um die Wartung zu optimieren und die Lebenszykluskosten zu senken.

1. Reverse Engineering

Analyse...

Grundlagen der Softwareentwicklung

Was ist ein Betriebssystem?

Ein Betriebssystem (OS) ist eine grundlegende Computersoftware, die eine Schnittstelle zwischen dem Benutzer, anderen Computerprogrammen, Hardware-Geräten und dem System selbst herstellt.

Grundlegende Funktionen eines Betriebssystems

• Verwaltung von Maschinenressourcen
• Koordination der Hardware
• Organisation von Dateien und Verzeichnissen auf Speichergeräten

Einteilung der Betriebssysteme

• Multi-User: Ermöglicht zwei oder mehr Benutzern, ihre Programme gleichzeitig zu nutzen.
• Multiprozessor: Unterstützt die Ausführung desselben Programms auf mehr als einer CPU.
• Multitasking: Ermöglicht die gleichzeitige Ausführung mehrerer Programme.
• Multithreading: Ermöglicht die gleichzeitige Ausführung

1. Merkmale von Informationssystemen (SIA)

• Verständlichkeit: Das System muss richtig aufbereitet werden und Begriffe sowie entsprechende Symbole enthalten, damit der Empfänger die Informationen richtig interpretieren kann.
• Zuverlässigkeit: Die Informationen müssen präzise, real, nachprüfbar und im Einklang mit den Tatsachen sein, sowohl von der Quelle als auch während des gesamten Übertragungsprozesses.
• Relevanz: Die Informationen müssen unbedingt die Leistung des Verantwortungsbereiches des Administrators betreffen.
• Integrität: Die Informationen müssen die Tatsachen abbilden, die der Administrator benötigt, um Entscheidungen zu treffen und Probleme zu lösen.
• Prägnanz: Irrelevante Details müssen ignoriert werden. Die Informationen

Fragen zum Film: Pirates of Silicon Valley

1. Der erste kommerzielle Mikrocomputer

Frage: Welcher war der erste kommerzielle Mikrocomputer? Von welcher Firma stammte er? War dieser Computer erfolgreich und warum?

Antwort: Der Altair 8800 wurde von der Firma Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS) veröffentlicht. Er verfügte über 256 Byte RAM, wurde über Schalter an der Front bedient und über LEDs ausgelesen. Da er meist als Bausatz verkauft wurde, war er technisch simpel und wenig praktisch. Dennoch war er erfolgreich, da er die Entwicklung von Software anregte und durch sinkende Preise den Traum vom persönlichen Computer für Privatanwender und Studenten realisierbar machte.

2. Spekulativer Kapitalismus im Film

Frage: Nennen Sie...