Zentraleinheit (CPU) Arbeitsspeicher. Ausgabegeräte
|
|
- Karlheinz Schumacher
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 2 Zusammenspiel der Hardware mit der Software ( auf dem PC) 2.1. Hardware Etwas zur Historie: Serienproduktion von Computern begann in den 60er Jahren ab etwa 1966 Einsatz von integrierten Schaltungen, hochintegrierten Schaltungen (siehe für Details: Remboldt/Levi S. 9 30) Die meisten heutigen Rechner sind nach dem John von Neumann Prinzip aufgebaut (auch John von Neumann Architektur), d.h. Das Programm, das ausgeführt werden soll, wird im Computer gespeichert. Schematische Darstellung: Eingabegeräte (CPU) Rechenwerk Zentraleinheit Speichergeräte Steuerwerk Register Dialoggeräte Arbeitsspeicher Ausgabegeräte Hardware Gesamtheit der technisch realisierten Komponenten eines Computers Hardware Komponenten: Zentrale Bestandteile des Rechners auf der Hauptplatine (motherboard): Prozessor = Zentraleinheit (Central Processing Unit CPU) Arbeitsspeicher Eingabegeräte: Tastatur (Texteingabe), Maus, CD ROM, Scanner (Eingabe von Texten, Bildern),
2 Videoadapter (Eingabe von Video Clips), Mikrophon (sprachliche Eingabe) Ausgabegeräte: Bildschirm, Drucker, Plotter (graphische Ausgabe), Lautsprecher (sprachliche Ausgabe), Videorecorder (Ausgabe Video Clips), Projektor Speichergeräte: Festplatten, CD ROM, Disketten, USB sticks Dialoggeräte: z.b. Modem, Fax, ISDN Karte Programmausführung: Programm oder Daten werden über die Eingabegeräte in Speichergeräten aufbewahrt (z.b auf der Festplatte) Beim Aufruf eines ausführbaren Programms: Laden in den Arbeitsspeicher Abarbeiten durch den Prozessor Löschen aus dem Arbeitsspeicher Arbeitsspeicher auch RAM = random access memory (da über Speicheradressen beliebiger direkter Zugriff auf Speicherplatz) dient der Speicherung von Programmen während ihrer Ausführung speichert ein Programm und zugehörige Daten ab Beginn seiner Ausführung bis zum Abschluß/Abbruch Inhalt ändert sich ständig Inhalt wird gelöscht, sobald Programmausführung beendet ist (auch bei Abschalten des Computers) Prozessor Zentraleinheit (CPU) Rechenwerk Steuerwerk Register Kernstück des Rechners seine Aufgabe besteht in der Verarbeitung von Befehlen führt die Schritte eines abzuarbeitenden Programms auf Hardwareebene aus
3 Bestandteile: Steuerwerk: Interpretation und Ausführung der aktuellen Programmbefehle entsprechende Aktivierung des Rechenwerks Steuerung der benötigten Daten zwischen Registern und Arbeitsspeicher Rechenwerk: Schaltkreise, die arithmetische und logische Operationen ausführen können (kurz ALU = arithmetic logic unit) Register: extrem schnell zugreifbare Hilfsspeicherzellen, die direkt mit dem Rechenwerk verbunden sind z.b. Befehlszähler, Akkumulator, Instruktionsregister CPU arbeitet mit einer Hierarchie von Zwischenspeichern: sogenannter CACHE auf den Cache kann deutlich schneller zugegriffen werden Problem: je schneller desto teurer und voluminöser zwei Speicherhierarchien gebräuchlich: Level 1 Cache sehr schnell, sehr teuer Level 2 Cache zur schnellen Programmverarbeitung werden Programmstücken in den Cache g geladen (System)Bus Serie paralleler Datenleitungen, über die Daten zwischen Prozessor und Peripheriegeräten (Ein/Ausgabe, Speicher/Dialoggeräte) ausgetauscht werden Außerdem: Je nach Ausstattung noch gewisse Karten, die in Sockelleisten (slots) eingesteckt sind: z.b. Graphikkarte, Soundkarte, ISDN Karte, Netzkarte Diese Karten heißen auch Controller, da sie für die Ansteuerung der entsprechenden Geräte vom Prozessor aus verantwortlich sind Beispiel: die Graphikkarte dient zur Ansteuerung des Bildschirms, besitzt einen eigenen Speicher zur Speicherung des Bildschirminhaltes und einen eigenen Graphikprozessor
4 2.2 SOFTWARE Gesamtheit aller Programme und deren Dokumentationen, die auf einem Computer eingesetzt werden können Ebenen: Hardware Betriebssystem Anwendungs Programm (A) Betriebssysteme bringen den Computer zum Laufen und organisieren die Kopplung von Hardware und Anwenderprogrammen Die aktuell wichtigsten Betriebssysteme: WINDOWS (MSDOS), UNIX / LINUX, APPLE (B) Anwenderprogramme arbeiten auf der Grundlage eines entsprechenden Betriebssystems Wichtige Kategorien: Textverarbeitung (Latex, Word, Office), Tabellenkalkulation (Excel) Datenbanken (Literaturrecherche, Datenverwaltung) mathematisch orientierte Anwendungssoftware (Maple, Mathematica, Matlab) Compiler für höhere Programmiersprachen Entwicklungsumgebungen für höhere Programmiersprachen (PellesC, Plato, KDevelop) Die meisten Nutzer von Computertechnik arbeiten auf der Ebene der Programmerstellung mit dazu zur Verfügung stehenden Entwicklungsumgebungen Programmiersprachen (A) Höhere Programmiersprachen strukturiertes Programmieren anhand einer logisch aufgebauten, der menschlichen in gewisser Weise nahen, Sprache
5 relativ leichte Lesbarkeit der Programme, damit bessere Pflege und Wandelbarkeit möglich Nachteil: erheblicher Effizienzverlust im Laufzeitverhalten gestatten die Formulierung von Algorithmen auf relativ verständliche Weise: z.b. if (a < 0) a = a; ( C ) if a < 0 then a := a; (PASCAL) IF (a < 0) THEN (FORTRAN) a= a ENDIF if (a < 0) (MATLAB) a= a; end Die aktuell wichtigsten höheren Programmiersprachen sind: C (Ritchie, 1972) bzw. C++ (Stroustrup, 1985) FORTRAN (Backus, 1954), aktuelle Version FORTRAN 95 ('03 im Kommen), PASCAL (Wirth, 1970), JAVA (1995), PYTHON (van Rossum, nach 1990) Programmiersprachen sind standardisiert Bei Vorliegen eines entsprechenden Compilers leichte Portierbarkeit auf andere Computersysteme eventuell haben Sprachen mehrere Dialekte: BORLAND C, PLATO C, PELLES C Weitere bekannte Sprachen (aus Vergangenheit und Gegenwart): LOGO, BASIC, ALGOL 60, ALGOL 68, MODULA, PROLOG, SIMULA, LISP, SQL, OBERON, PYTHON, PERL, MATLAB, HTML Unterscheidung höherer Programmiersprachen: Fortran imperativ, prozedural Pascal imperativ, prozedural C imperativ, prozedural C++ imperativ, objektorientiert Java imperativ, objektorientiert Prolog deklarativ, logisch Logo deklarativ, funktional Matlab Skriptsprache, imperativ
6 Gebiet der Theoretischen Informatik: Metasprachliche Beschreibung der Syntax einer Programmiersprache Backus Naur Form (siehe backnaur.pdf) Chomsky Grammatiken Attribut Grammatiken Jedes Programm wird letztlich in ausführbaren Code übersetzt, d.h. in Maschinensprache, um vom Prozessor verarbeitet werden zu können. (B) Maschinensprachen streng auf einen bestimmten Prozessortyp zugeschnitten, demzufolge nicht portierbar sehr effizient im Laufzeitverhalten jeder Befehl ist durch eine bestimmte Nummer kodiert, sog. OP Code (Befehlscode für eine Operation) dadurch schwer lesbar und ohne Hilfsmittel kaum erstellbar jeder Algorithmus muß in seine elementarsten Einzelschritte zerlegt werden (C) Assemblersprachen maschinennahe Sprachen auch streng auf konkreten Prozessor orientiert und somit nicht übertragbar (portierbar) im Laufzeitverhalten ähnlich effektiv wie direkter Maschinencode Maschinenbefehle werden durch sprachnahe Bezeichnungen verständlicher, z.b. Arithmetische und logische Operationen ADD, SUB... Additions bzw. Subtraktionsbefehl NOT, AND, OR... log. Verneinung, log. ODER bzw. Log. UND LOAD, MOVE... Datentransferbefehle heutige Prozessoren können bereits über 100 verschiedene Grundoperationen direkt verstehen und verarbeiten
7 2.3 Grobdarstellung einer Programmausführung 1. Programmdatei wird in den Arbeitsspeicher geladen übersetzt in Maschinencode, d.h. als Folge von OP Codes 2. CPU übernimmt die Kontrolle, führt die den OP Codes entsprechend den Befehle nach der Reihenfolge aus Zyklus einer Abarbeitung: Befehlsregister enthält die Speicheradresse des nächsten Befehls LOAD: Lade den OP Code aus dem Speicherplatz den der Befehlszähler angibt INCREMENT: Setze Befehlszähler auf die nächste zu lesende Speicheradresse im Arbeitsspeicher EXECUTE: führe den Befehl aus, der im Befehlsregister steht hole dazu ggf. Daten aus Arbeitsspeicher Beispiel: (mgl. Assemblerbefehle für Addition zweier Zahlen) LOAD R1, S1 LOAD R2, S2 ADD R1, R2, R3 3. Ergebnis wird auf vorgegebenem Platz gespeichert oder an Ausgabegerät gegeben Speicherung/Verarbeitung der OP Codes: OP Codes werden auf Hardwareebene verarbeitet Im Arbeitsspeicher kann jede Speicherzelle genau zwei Zustände besitzen: AN / AUS Strom fließt / fließt nicht kleinstmögliche Informationseinheit ist zweiwertig 0 oder 1 OP Codes werden in Binärdarstellung (Dualdarstellung) gespeichert
8 2.4 Grundeinheiten und Zeichensätze Informationseinheiten (Speichereinheiten) Bit (binary digit) die zweiwertige Grundeinheit in der Informationstheorie und damit jeder Informationsverarbeitung abstrakten Werte: 0 oder 1 technische Realisierung: Magnetisierung, Spannung in Speicherzelle = Schaltkreis ein Bit reicht nicht aus, um Zeichen zu speichern Byte Gruppe von 8 Bits nächsthöhere Einheit der Informationsverarbeitung i.a. kleinstmögliche Speichereinheit, die im Arbeitsspeicher eine Adresse besitzt (d.h. Blöcke zu je 8 Speicherzellen sind im Arbeitsspeicher nacheinander durchnumeriert) KByte = 1024 Byte = 2 10 Byte = 1 Kilobyte MByte = 1024 KByte = 2 20 Byte = 1 Megabyte GByte = 1024 MByte = 2 30 = 1 Gigabyte Alle Daten/Programme sind intern in Binärdarstellung umgewandelt Wie funktioniert das? (1) Alphanumerische Zeichen (characters): Menge der Buchstaben {A, B,..., Z, a, b,..., z} Menge der Ziffern {0, 1,..., 9} Menge gewisser Sonderzeichen {+,, *, /,...} + Steuerzeichen : z.b. für Zeilenvorschub o.ä. Alle Zeichen können über Tastatur eingegeben werden intern in Binärdarstellung: durch Kodierung der Zeichen
9 Drei Standards haben sich etabliert: EBCDI Code (Extended Binary Coded Digit Interchange)... IBM Standard Darstellung der Zeichen durch 1 Byte => Zeichenvorrat: 256 Zeichen ASCII Code (American Standard Code for Information Interchange) Darstellung der Zeichen durch 1 Byte => Zeichenvorrat: 256 Zeichen Unicode (Universal Codeset) Darstellung der Zeichen durch 2 Byte => Zeichenvorrat: Zeichen Beispiel: Zeichen EBCDI ASCII Nr. ASCII Unicode A um alle möglichen Zeichen zu kodieren, reicht je 1 Byte Speicherplatz, d.h. 8 Speicherzellen aus (127 Zeichen; 128 = 2^7 sogar 7 Bit reichen schon aus) (2) Zeichenketten(Wortgruppen): jedes Zeichen wird einzeln in Binärdarstellung überführt die Binärdarstellungen der Zeichen werden im Speicher aneinandergereiht
Zentraleinheit (CPU) Arbeitsspeicher. Ausgabegeräte
2 Zusammenspiel der Hardware mit der Software ( auf dem PC) 2.1. Hardware Etwas zur Historie: Serienproduktion von Computern begann in den 60er Jahren ab etwa 1966 Einsatz von integrierten Schaltungen,
MehrDer von Neumann Computer
Der von Neumann Computer Grundlagen moderner Computer Technologie 1 Der moderne Computer ein weites Spektrum Typ Preis Anwendungsbeispiel embeded Computer 10-20 $ in Autos, Uhren,... Spielcomputer 100-200$
Mehr2. Computer (Hardware) K. Bothe, Institut für Informatik, HU Berlin, GdP, WS 2015/16
2. Computer (Hardware) K. Bothe, Institut für Informatik, HU Berlin, GdP, WS 2015/16 Version: 14. Okt. 2015 Computeraufbau: nur ein Überblick Genauer: Modul Digitale Systeme (2. Semester) Jetzt: Grundverständnis
MehrHW- und SW-Komponenten eines PC. IBM 5150 aus dem Jahre 1981
HW- und SW-Komponenten eines PC IBM 5150 aus dem Jahre 1981 Anfänge des Computers 1941: Zuse Z3 in Deutschland entwickelt erster programmierbarer Rechner mit mechanischen Relais 1944: ENIAC In den USA
MehrAufbau und Funktionsweise eines Computers
Aufbau und Funktionsweise eines Computers Thomas Röfer Hardware und Software von Neumann Architektur Schichtenmodell der Software Zahlsysteme Repräsentation von Daten im Computer Praktische Informatik
MehrWissenschaftliches Rechnen I
Wissenschaftliches Rechnen I Vorlesung im WS 06/07 von Prof. Dr. Nicolas Gauger Humboldt Universität zu Berlin Institut für Mathematik Zimmer 2.403 Email: gauger@mathematik.hu-berlin.de Tel.: 030 2093-5833
MehrTeil VIII Von Neumann Rechner 1
Teil VIII Von Neumann Rechner 1 Grundlegende Architektur Zentraleinheit: Central Processing Unit (CPU) Ausführen von Befehlen und Ablaufsteuerung Speicher: Memory Ablage von Daten und Programmen Read Only
MehrWintersemester Maschinenbau und Kunststofftechnik. Informatik. Tobias Wolf Seite 1 von 37
Skript Informatik Seite 1 von 37 Was ist Informatik? - Informatik ist die Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung von Informationen, insbesondere deren automatisierte Verarbeitung mit Hilfe von
MehrPrinzipieller Aufbau und Funktionsweise eines Prozessors
Prinzipieller Aufbau und Funktionsweise eines Prozessors [Technische Informatik Eine Einführung] Univ.- Lehrstuhl für Technische Informatik Institut für Informatik Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
MehrVorlesung 1 Medizininformatik. Sommersemester 2017
Vorlesung 1 Medizininformatik Begrüssung und Einführung Medizininformatik () Vorlesung (2 SWS) Montags 8:30-10:00 Übung (1 SWS) 10:15-11:00 1. 24.4 1.5 2. 8.5 3. 15.5 4. 22.5 Computer Architecture Begrüssung,
Mehr4 Der Von-Neumann-Rechner als Grundkonzept für Rechnerstrukturen
4 Der Von-Neumann-Rechner als Grundkonzept für Rechnerstrukturen Ein Rechner besteht aus den folgenden Bestandteilen: Rechenwerk Rechenoperationen wie z.b. Addition, Multiplikation logische Verknüpfungen
Mehr1. Der Begriff Informatik 2. Syntax und Semantik von Programmiersprachen - 1 -
1. Der Begriff Informatik 2. Syntax und Semantik von Programmiersprachen I.2. I.2. Grundlagen von von Programmiersprachen. - 1 - 1. Der Begriff Informatik "Informatik" = Kunstwort aus Information und Mathematik
Mehr1. Der Begriff Informatik 2. Syntax und Semantik von Programmiersprachen - 1 -
1. Der Begriff Informatik 2. Syntax und Semantik von Programmiersprachen I.2. I.2. Grundlagen von von Programmiersprachen. - 1 - 1. Der Begriff Informatik "Informatik" = Kunstwort aus Information und Mathematik
MehrSprachen und Automaten. Tino Hempel
Sprachen und Automaten 4 Tino Hempel Computer und Sprache Wie werden Informationen zu Daten kodiert? Welche Datenträger gibt es? Wie erfolgt die Verarbeitung der Daten? o o o Informationen werden im Computer
MehrInformatik 12 Kapitel 3 - Funktionsweise eines Rechners
Fachschaft Informatik Informatik 12 Kapitel 3 - Funktionsweise eines Rechners Michael Steinhuber König-Karlmann-Gymnasium Altötting 9. Februar 2017 Folie 1/36 Inhaltsverzeichnis I 1 Komponenten eines PCs
MehrKodierung. Bytes. Zahlensysteme. Darstellung: Zahlen
2 Einführung in die Informationstechnik VI Information und ihre Darstellung: Zahlen, Zeichen, Texte Heute 1. Information und Daten 2. Informationsdarstellung 1. Zahlen 1. Binärsystem 2. Dezimalsystem 3.
MehrProgrammieren in C. Eine Einführung in die Programmiersprache C. Prof. Dr. Nikolaus Wulff
Programmieren in C Eine Einführung in die Programmiersprache C Prof. Dr. Nikolaus Wulff Agenda Elementare Einführung C Programm Syntax Datentypen, Variablen und Konstanten Operatoren und Ausdrücke Kontrollstrukturen
MehrEinstieg imperative Programmierung auf Von-Neumann-Rechnern
Einstieg imperative Programmierung auf Von-Neumann-Rechnern Prof. Dr.-Ing. Thomas Schwotzer 1 Einführung In diesem Kurs werden Sie die Grundlagen der Programmierung mit Java erlernen. Java ist eine imperative
Mehr3. Rechnerarchitektur
ISS: EDV-Grundlagen 1. Einleitung und Geschichte der EDV 2. Daten und Codierung 3. Rechnerarchitektur 4. Programmierung und Softwareentwicklung 5. Betriebssyteme 6. Internet und Internet-Dienste 3. Rechnerarchitektur
MehrOrganisatorisches. Folien (u.a.) auf der Lva-Homepage Skriptum über MU Online
Organisatorisches Folien (u.a.) auf der Lva-Homepage Skriptum über MU Online Nächste Woche VO und UE am Dienstag, den 30.10.! UE im CR IL/IT Wissensüberprüfung am Zettel 25.10.2018 IT I - VO 3 1 Organisatorisches
MehrBeschaffung vom Informationssystemen Datenorganisation Kommunikation
Grundlegende Definitionen Technik Hardware Bits, Bytes und Zahlensysteme Von-Neumann Architektur Datenein- und ausgabe Software System- und systemnahe Software Anwendungssysteme Beschaffung vom Informationssystemen
MehrRechnergrundlagen. Vom Rechenwerk zum Universalrechner
Rechnergrundlagen. Vom Rechenwerk zum Universalrechner von Rainer Kelch 1. Auflage Hanser München 2003 Verlag C.H. Beck im Internet: www.beck.de ISBN 978 3 446 22113 0 Zu Leseprobe schnell und portofrei
MehrRechnergrundlagen. Vom Rechenwerk zum Universalrechner. von Prof. Dr. Rainer Kelch. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag
Rechnergrundlagen Vom Rechenwerk zum Universalrechner von Prof. Dr. Rainer Kelch mit 118 Bildern, 44 Tabellen, 11 Beispielen, 15 Aufgaben und einer CD-ROM ГЯ Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag
MehrOrganisatorisches. Folien (u.a.) gibt's auf der Lva-Homepage zum Download
Organisatorisches Folien (u.a.) gibt's auf der Lva-Homepage zum Download Diesen Mi erstes Tutorium (15-17) Ab nächster Woche montags 10-12 (jeweils im Computerraum) 17.10.2017 IT I - VO 3 1 Organisatorisches
MehrProzessorarchitektur. Kapitel 1 - Wiederholung. M. Schölzel
Prozessorarchitektur Kapitel - Wiederholung M. Schölzel Wiederholung Kombinatorische Logik: Ausgaben hängen funktional von den Eingaben ab. x x 2 x 3 z z = f (x,,x n ) z 2 z m = f m (x,,x n ) Sequentielle
MehrComputer - Aufbau u. Funktionsweise
Teil 3 Folie: 1 Ein Computerarbeitsplatz Teil 3 Folie: 2 Was ist in der Box? Hauptplatine, Motherboard Das Bussystem Teil 3 Folie: 3 Unter einem Bussystem (oder kurz einem Bus) versteht man bei einem PC
MehrVon-Neumann-Architektur
Von-Neumann-Architektur Bisher wichtig: Konstruktionsprinzip des Rechenwerkes und Leitwerkes. Neu: Größerer Arbeitsspeicher Ein- und Ausgabewerk (Peripherie) Rechenwerk (ALU) Steuerwerk (CU) Speicher...ppppp...dddddd..
MehrMotivation und Überblick
Motivation und Überblick Drei große Bereiche der Vorlesung: Darstellung von Zahlen in Rechnern Verarbeitung von Binärdaten auf der Ebene digitaler Schaltungen Programmierung auf Maschinenebene und relativ
Mehr2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise
2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise é Hardware, Software und Firmware é grober Aufbau eines von-neumann-rechners é Arbeitsspeicher, Speicherzelle, Bit, Byte é Prozessor é grobe Arbeitsweise
MehrEinführung (1) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München
Einführung (1) Erster funktionsfähiger programmgesteuerter Rechenautomat Z3, fertiggestellt 1941 Bild: Nachbau im Deutschen Museum München Einführung (2) Architektur des Haswell- Prozessors (aus c t) Einführung
MehrModellierung und Programmierung 1
Modellierung und Programmierung 1 Prof. Dr. Sonja Prohaska Computational EvoDevo Group Institut für Informatik Universität Leipzig 21. Oktober 2015 Automat versus Computer Ein Automat ist eine Maschine,
MehrAlgorithmen versus Programmiersprachen
Coma I Einleitung Computer und Algorithmen Programmiersprachen Algorithmen versus Programmiersprachen Literaturhinweise Computer und Algorithmen Programmiersprachen Algorithmen versus Programmiersprachen
MehrGrundlagen der Informatik
Grundlagen der Informatik Logische und mathematische Grundlagen Digitale Daten Computerprogramme als Binärdaten von Neumann-Rechnerarchitektur Einführung in Maschinen-Code Speicherorganisation Betriebssysteme
Mehrn 1. Der Begriff Informatik n 2. Syntax und Semantik von Programmiersprachen - 1 -
n 1. Der Begriff Informatik n 2. Syntax und Semantik von Programmiersprachen I.2. I.2. Grundlagen von von Programmiersprachen. - 1 - 1. Der Begriff Informatik n "Informatik" = Kunstwort aus Information
MehrPhilipp Grasl PROZESSOREN
1 PROZESSOREN INHALTSVERZEICHNIS Definition/Verwendung Prozessor Historische Entwicklung Prozessor Aufbau Prozessor Funktionsweise Prozessor Steuerung/Maschinenbefehle Prozessorkern Prozessortakt 2 DEFINITION
MehrDefinitionen/Vorarbeit zum Thema Java
Definitionen/Vorarbeit zum Thema Java Programmiersprachen: System von Wörtern und Symbolen, die zur Formulierung von Programmen für die elektronische Datenverarbeitung verwendet werden. Arten: z.b. Javascript
MehrINFORMATIK Oberstufe. Funktionsweise eines Rechners
INFORMATIK Oberstufe Funktionsweise eines Rechners Lehrplan Inf 12.3 (ca. 17 Std.): Grundlegende Kenntnisse über den Aufbau eines Rechners und seiner prinzipiellen Funktionsweise helfen den Schülern, den
Mehr1 EINFÜHRUNG PROGRAMMIERSPRACHEN
1 EINFÜHRUNG PROGRAMMIERSPRACHEN Leitidee: Von der Maschinensprache zur höheren Programmiersprache und zurück Von-Neumann-Maschine als abstraktes Computermodell Maschinensprache des hypothetischen Rechners
MehrFachbereich Medienproduktion
Fachbereich Medienproduktion Herzlich willkommen zur Vorlesung im Studienfach: Grundlagen der Informatik Themenübersicht Rechnertechnik und IT Sicherheit Grundlagen der Rechnertechnik Prozessorarchitekturen
MehrVI Information und ihre. Texte
Einführung in die Informationstechnik VI Information und ihre Darstellung: Zahlen, Zeichen, Texte 2 Heute 1. Information und Daten 2. Informationsdarstellung 1. Zhl Zahlen 1. Binärsystem 2. Dezimalsystem
Mehr2. JAVA-Programmierung. Informatik II für Verkehrsingenieure
2. JAVA-Programmierung Informatik II für Verkehrsingenieure Problem-Algorithmus-Umsetzung Problemstellung Algorithmus Umsetzung 2 Beispiele für Algorithmen 3 Definitionsversuch Algorithmus Anleitung, wie
MehrComputer-Architektur Ein Überblick
Computer-Architektur Ein Überblick Johann Blieberger Institut für Rechnergestützte Automation Computer-Architektur Ein Überblick p.1/27 Computer-Aufbau: Motherboard Computer-Architektur Ein Überblick p.2/27
MehrIm Original veränderbare Word-Dateien
Das Von-Neumann-Prinzip Prinzipien der Datenverarbeitung Fast alle modernen Computer funktionieren nach dem Von- Neumann-Prinzip. Der Erfinder dieses Konzeptes John von Neumann (1903-1957) war ein in den
MehrTeil 2: Rechnerorganisation
Teil 2: Rechnerorganisation Inhalt: Zahlendarstellungen Rechnerarithmetik schrittweiser Entwurf eines hypothetischen Prozessors mit Daten-, Adreß- und Kontrollpfad Speicherorganisation Mikroprogrammierung
MehrTECHNISCHE HOCHSCHULE NÜRNBERG GEORG SIMON OHM Die Mikroprogrammebene eines Rechners Das Abarbeiten eines Arbeitszyklus eines einzelnen Befehls besteht selbst wieder aus verschiedenen Schritten, z.b. Befehl
MehrWie ist ein Computer aufgebaut?
Wie ist ein Computer aufgebaut? Auch wenn die meisten Computer unterschiedlich aussehen und die Entwicklung in der Computertechnik mit einer rasanten Geschwindigkeit voranschreitet, jeder Computer besitzt
MehrIII.1 Prinzipien der funktionalen Programmierung - 1 -
1. Prinzipien der funktionalen Programmierung 2. Deklarationen 3. Ausdrücke 4. Muster (Patterns) 5. Typen und Datenstrukturen 6. Funktionale Programmiertechniken III.1 Prinzipien der funktionalen Programmierung
MehrGrundsoftware üblicher Computersysteme
Informatik 1 für Nebenfachstudierende Grundmodul Grundsoftware üblicher Computersysteme Kai-Steffen Hielscher Folienversion: 22. November 2017 Informatik 7 Rechnernetze und Kommunikationssysteme Inhaltsübersicht
MehrHardware & Kernel-Module
Hardware & Kernel-Module Linux-Kurs der Unix-AG Zinching Dang 09. Juli 2013 Hardwarekomponenten Mainboard CPU RAM Grafikkarte Festplatte Optische und Wechsel-Datenträger Peripherie Zinching Dang Hardware
MehrAufbau und Funktionsweise eines Computers
Aufbau und Funktionsweise eines Computers Thomas Röfer Hardware und Software von Neumann Architektur Schichtenmodell der Software Zahlsysteme Repräsentation von Daten im Computer Hardware Prozessor (CPU)
MehrEINFÜHRUNG IN LINUX DR. MATTHIAS M. HÖLZL
EINFÜHRUNG IN LINUX DR. MATTHIAS M. HÖLZL 1. Aufbau eines Computer-Systems Ein Computersystem besteht aus Hardware (dem eigentlichen Rechner) und Software (den Programmen). Zur Hardware zählen der Prozessor
MehrPC-Komponenten. Die Bestandteile eines Computers
PC-Komponenten Die Bestandteile eines Computers Unterschied Hardware & Software Hardware: Wird zur Darstellung von Programmen benötigt Vorrausetzung für Software Software: Die auf Hardware gespeicherten
Mehr2. Programmierung in C
2. Programmierung in C Inhalt: Überblick über Programmiersprachen, Allgemeines zur Sprache C C: Basisdatentypen, Variablen, Konstanten, Operatoren und Ausdrücke Anweisungen und Kontrollstrukturen (Steuerfluss)
MehrInformatik I Information & Daten Repräsentation von Daten
Informatik I Information & Daten Repräsentation von Daten G. Zachmann Clausthal University, Germany zach@in.tu-clausthal.de Daten & Informationen Menschen sind an Informationen interessiert Computer verarbeiten
MehrMikroprozessortechnik Grundlagen 1
Grundlagen - Grundbegriffe, Aufbau, Rechnerarchitekturen, Bus, Speicher - Maschinencode, Zahlendarstellung, Datentypen - ATMELmega28 Progammierung in C - Vergleich C und C++ - Anatomie eines µc-programmes
MehrZENTRALEINHEITEN GRUPPE
31. Oktober 2002 ZENTRALEINHEITEN GRUPPE 2 Rita Schleimer IT für Führungskräfte WS 2002/03 1 Rita Schleimer TEIL 1 - Inhalt Zentraleinheit - Überblick Architekturprinzipien Zentralspeicher IT für Führungskräfte
MehrL3. Datenmanipulation
L Datenmanipulation Aufbau eines Computers Prozessor, Arbeitsspeicher und system Maschinensprachen und Maschinenbefehle Beispiel einer vereinfachten Maschinensprache Ausführung des Programms und Befehlszyklus
MehrWissenschaftliches Rechnen I
Wissenschaftliches Rechnen I Vorlesung im WS 07/08 von Prof. Dr. Nicolas Gauger Humboldt Universität zu Berlin Institut für Mathematik Zimmer 2.424 Email: nicolas.gauger@dlr.de Tel.: 030 2093-5833 und
MehrEin kleines Computer-Lexikon
Stefan Edelmann 10b NIS-Klasse Ein kleines Computer-Lexikon Mainboard Die Hauptplatine! Sie wird auch Motherboard genannt. An ihr wird das gesamte Computerzubehör angeschlossen: z.b. Grafikkarte Soundkarte
MehrUnterrichtsbegleitmaterial
Unterrichtsbegleitmaterial für den Kurs der Grundschule Esterwegen 1. bis 3. Stunde Inhaltsverzeichnis Unterrichtsbegleitmaterial... 1 Was ist ein Computer?... 3 Software... 3 Betriebssystem... 4 Anwendungssoftware...
MehrTutorium Rechnerorganisation
Woche 3 Tutorien 3 und 4 zur Vorlesung Rechnerorganisation 1 Christian A. Mandery: KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Grossforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu
MehrGrundlagen der Rechnerarchitektur. Einführung
Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung Unsere erste Amtshandlung: Wir schrauben einen Rechner auf Grundlagen der Rechnerarchitektur Einführung 2 Vorlesungsinhalte Binäre Arithmetik MIPS Assembler
MehrSysteme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme. Maren Bennewitz
Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme Maren Bennewitz 1 Überblick Betriebssysteme Aufgabe von Betriebssystemen Historische Entwicklung von Betriebssystemen Unterschiedliche Arten
Mehr1. Übung - Einführung/Rechnerarchitektur
1. Übung - Einführung/Rechnerarchitektur Informatik I für Verkehrsingenieure Aufgaben inkl. Beispiellösungen 1. Aufgabe: Was ist Hard- bzw. Software? a Computermaus b Betriebssystem c Drucker d Internetbrowser
MehrINHALT BETRIEBSSYSTEME... 5
VORWORT COMPUTER-GRUNDKENNTNISSE FÜR ERWACHSENE ist ein kompletter für die Erwachsenenbildung entwickelter Kurs, speziell für ältere Mitarbeiter zum Zweck des Projekts, so Sie ihre Kenntnisse und Fähigkeiten
MehrProgrammiersprache. Emily & rica
Programmiersprache Emily & rica inhaltsangabe Programmiersprache Def inition/funktion Arten Gängige Algorithmus/Syntax Compiler, Interpreter Def inition Unterscheidung Vor- und Nachteile Compiler/ Interpreter
MehrMikrocomputertechnik
Mikrocomputertechnik Bernd-Dieter Schaaf Mit Mikrocontrollern der Familie 8051 ISBN 3-446-40017-6 Leseprobe Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/3-446-40017-6 sowie im Buchhandel
MehrMikroprozessoren Grundlagen AVR-Controller Input / Output (I/O) Interrupt Mathematische Operationen
Mikroprozessoren Grundlagen Aufbau, Blockschaltbild Grundlegende Datentypen AVR-Controller Anatomie Befehlssatz Assembler Speicherzugriff Adressierungsarten Kontrollstrukturen Stack Input / Output (I/O)
MehrKlausur: Informatik I am 06. Februar 2009 Gruppe: D Dirk Seeber, h_da, Fb Informatik. Nachname: Vorname: Matr.-Nr.: Punkte:
Seite 1 von 10 Hiermit bestätige ich, dass ich die Übungsleistungen als Voraussetzung für diese Klausur in folgender Übung erfüllt habe. Jahr: Übungsleiter: Unterschrift: 1. Aufgabe ( / 12 Pkt.) Was liefert
MehrAbschnitt 2: Daten und Algorithmen
Abschnitt 2: Daten und Algorithmen 2. Daten und Algorithmen 2.1 Zeichenreihen 2.2 Datendarstellung durch Zeichenreihen 2.3 Syntaxdefinitionen 2.4 Algorithmen 2 Daten und Algorithmen Einf. Progr. (WS 08/09)
MehrCPU Speicher I/O. Abbildung 11.1: Kommunikation über Busse
Kapitel 11 Rechnerarchitektur 11.1 Der von-neumann-rechner Wir haben uns bisher mehr auf die logischen Bausteine konzentriert. Wir geben jetzt ein Rechnermodell an, das der physikalischen Wirklichkeit
MehrProgrammiersprachen und Programmierkonzepte
Programmiersprachen und Programmierkonzepte Inhalt Programmiersprachen- Entwicklung Programmiersprachen und Programmierparadigmen Die Geschichte der Programmiersprachen Anfänge vor 200 Jahren Programmierbare
Mehr2. Programmierung in C
2. Programmierung in C Inhalt: Überblick über Programmiersprachen, Allgemeines zur Sprache C C: Basisdatentypen, Variablen, Konstanten, Operatoren und Ausdrücke Anweisungen und Kontrollstrukturen (Steuerfluss)
Mehr1. Stellenwerte im Dualsystem
1. a) Definitionen Stellenwertsystem Ein Zahlensystem bei dem der Wert einer Ziffer innerhalb einer Ziffernfolge von ihrer Stelle abhängt, wird Stellenwertsystem genannt. Die Stellenwerte sind also ganzzahlige
MehrStaatlich geprüfter EDV-Führerschein
Staatlich geprüfter 1. Seit wie viel Jahren gibt es den Personal Computer? seit ~ 50 Jahren seit ~ 30 Jahren seit ~ 20 Jahren seit ~ 5 Jahren Computer gibt es schon immer. 2. Ein Computer wird auch als
MehrSysteme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme. Wolfram Burgard
Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme Wolfram Burgard 1 Überblick Betriebssysteme Aufgabe von Betriebssystemen Historische Entwicklung von Betriebssystemen Unterschiedliche Arten
MehrGrundlegendes zum PC
Grundlegendes zum PC Grundsätzlicher Aufbau eines PC Bild eines PC Beschreibung Eingabegeräte Ausgabegeräte Speicher Sonstige Bild eines PC Beschreibung Sind alle gleich die PC Sind in 3 bereiche eingeteilt:
MehrInhalt. Vorwort 11. Kapitel 1 Einführung 15. Kapitel 2 Wie arbeiten Computer? 29. Kapitel 3 Kodierung von Informationen 43
Inhalt Vorwort 11 Kapitel 1 Einführung 15 1.1 Ein erster Überblick 15 1.2 Was bedeutet EDV? 17 1.2.1 Elektronisch 17 1.2.2 Daten 18 1.2.3 Verarbeitung 18 1.2.4 EDV oder IV 19 1.3 Kurze Geschichte des Computers
MehrDateiverwaltung. Computergruppe Heimerdingen Grundkurs 2015 Karlheinz Wanja & Richard Zeitler Computergruppe Heimerdingen 1
Dateiverwaltung Computergruppe Heimerdingen Grundkurs 2015 Karlheinz Wanja & Richard Zeitler 16.02.2015 Computergruppe Heimerdingen 1 Speichermedien Speicherung Bit & Byte Anschluss USB Schnittstelle Ablage
MehrInformatik Computer-Hardware
Informatik Computer-Hardware Seite 1 Aufbau von Computersystemen Zentraleinheit und Peripherie Zentraleinheit Zur Zentraleinheit zählen der Prozessor, der Arbeitsspeicher (RAM), die verschiedenen Bus-
MehrPr og r ammier kur s
Pr og r ammier kur s SoSe 2013 Markus Geveler Inst. f. Applied Mathematics, TU Dortmund markus.geveler@math.tu-dortmund.de HOME http://www.mathematik.tu-dortmund.de/sites/pk-ss13 Lesson 1 Was machen wir
MehrMikroprozessor als universeller digitaler Baustein
2. Mikroprozessor 2.1 Allgemeines Mikroprozessor als universeller digitaler Baustein Die zunehmende Integrationsdichte von elektronischen Schaltkreisen führt zwangsläufige zur Entwicklung eines universellen
MehrKlausur: Grundlagen der Informatik I, am 06. Februar 2009 Dirk Seeber, h_da, Fb Informatik. Nachname: Vorname: Matr.-Nr.: Punkte:
Seite 1 von 10 Hiermit bestätige ich, dass ich die Übungsleistungen als Voraussetzung für diese Klausur in folgender Übung erfüllt habe. Jahr: Übungsleiter: Unterschrift: 1. Aufgabe ( / 10 Pkt.) a) Wer
MehrEinführung in C++ Oliver Rheinbach. Büro T03 R03 D53 Tel
Einführung in C++ Oliver Rheinbach Büro T03 R03 D53 Tel. 0201 183 2504 oliver.rheinbach@uni-duisburg-essen.de Universität Duisburg-Essen Fachbereich Mathematik O. Rheinbach 2 Einführung in C++ Dienstag,
MehrZTP Der kurze Weg zur langen Sicherheit. Vortragender: Clemens Prentner
ZTP Der kurze Weg zur langen Sicherheit Vortragender: Clemens Prentner Clemens Prentner Alter 22 Ausbildung: IT Informatiker Lehre Aufgabenbereich: IoT- Industrie 4.0 Hobby: Judo / Kindertrainer für Kinder
MehrMikroprozessor (CPU)
Mikroprozessor (CPU) Der Mikroprozessor (µp) ist heutzutage das Herzstück eines jeden modernen Gerätes. Er wird in Handys, Taschenrechnern, HiFi-Geräten und in Computern, für die er eigentlich erfunden
MehrAllgemeines. Verschiedene Sprachkonzepte C-Sprachfamilie C-ähnliche Programmiersprachen Allgemeines zu C. #include <stdio.h>
Allgemeines Verschiedene Sprachkonzepte C-Sprachfamilie C-ähnliche Programmiersprachen Allgemeines zu C #include int main() { printf( hello world\n ); return 0; } Peter Sobe 1 Verschiedene Sprachkonzepte
MehrStruktur der CPU (1) Die Adress- und Datenpfad der CPU: Befehl holen. Vorlesung Rechnerarchitektur und Rechnertechnik SS Memory Adress Register
Struktur der CPU (1) Die Adress- und Datenpfad der CPU: Prog. Counter Memory Adress Register Befehl holen Incrementer Main store Instruction register Op-code Address Memory Buffer Register CU Clock Control
Mehr1 Aufgaben Wie funktioniert ein Computer. a) Welche Spannungen werden von PC-Netzteilen bereitgestellt? 5W, 12W,
81 1 Aufgaben Wie funktioniert ein Computer Netzteil a) Welche Spannungen werden von PCNetzteilen bereitgestellt? 3 BV 5W 12W 5 V 12W b) Warum können PCNetzteile hohe Leistungen liefern obwohl die eingebauten
MehrCPU (Prozessor), Festplatte, Grafikkarte, Soundkarte, diverse Schnittstelle (USB, COM, SERIELL), Arbeitsspeicher (RAM), ROM, CD/DVD-Laufwerk
FRAGEKATALOG Informatik BAKIP HARDWARE Frage 01: Im inneren eines Computergehäuses befindet sich unter anderem das Mainboard. Welche Komponenten sind an diesem Mutterbrett angeschlossen bzw. verbaut? Nenne
Mehr» ASCII = American Standard Code for Information Interchange.» ASCII ist Standard in Windows und Unix (und Unix-Derivaten).» ASCII ist eigentlich ein
1 2 » ASCII = American Standard Code for Information Interchange.» ASCII ist Standard in Windows und Unix (und Unix-Derivaten).» ASCII ist eigentlich ein 7-Bit-Zeichensatz, d. h. das erste Bit jedes Bytes
Mehr1. Einführung Programmieren / Algorithmen und Datenstrukturen 1 Prof. Dr. Bernhard Humm FB Informatik, Hochschule Darmstadt
1. Einführung Programmieren / Algorithmen und Datenstrukturen 1 Prof. Dr. Bernhard Humm FB Informatik, Hochschule Darmstadt 1 Ein Zitat zu Beginn Vor der Wahl, ein theoretischer Physiker oder ein Programmierer
Mehr3. Datentypen, Ausdrücke und Operatoren
3. Datentypen, Ausdrücke und Operatoren Programm muß i.a. Daten zwischenspeichern Speicherplatz muß bereitgestellt werden, der ansprechbar, reserviert ist Ablegen & Wiederfinden in höheren Programmiersprachen
MehrWie rechnet ein Rechner?
0 Motivation Jörg Roth 2 Wir gehen in dieser Vorlesung der Frage nach Wie rechnet ein Rechner? Als Softwareentwickler könnten wir in einem Programm z.b. folgende Anweisung schreiben: a = a+2*b; Wie wird
MehrGrundlagen der Informatik
: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Grundlagen der Informatik Unter Verwendung von Folien von Prof. Helmut Balzert MICHAEL M. RESCH (HLRS) Rechnersysteme II : : : : : : : : : : : : : : : : : :
MehrC. BABBAGE (1792 1871): Programmgesteuerter (mechanischer) Rechner
Von-Neumann-Rechner (John von Neumann : 1903-1957) C. BABBAGE (1792 1871): Programmgesteuerter (mechanischer) Rechner Quelle: http://www.cs.uakron.edu/~margush/465/01_intro.html Analytical Engine - Calculate
MehrOrganisatorisches (1)
Organisatorisches (1) Abteilung Echtzeitsysteme und Kommunikation Prof. Dr. Nett nett@ivs.cs.uni-magdeburg.de Sekretariat: Frau Duckstein, Tel. 67-18345 pduckste@ivs.cs.uni-magdeburg.de Gebäude 29/ Etage
Mehr