Einführung an der Universität Göttingen | Karteikarten & Zusammenfassungen

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Was ist ein Prozessor und seine Bestandteile?

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Ein einzelner Programmablauf heißt Prozess, das ausführende System Prozessor


- Befehlssatz: Liste der Instruktionen, die der Prozessor umsetzen kann 


- Maschinencode: Folge von (binär codierten) Befehlen

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Welche Befehle gibt es im Zusammenhang mit dem "von Neumann-Zyklus"?

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- arithmetisch-logisch: Verknüpfung von Registerinhalten

 

Beispiele: Addition, Multiplikation, ..., AND, OR, NOT, ... (Operation) (Operand1) (Operand2) 

oder

(Operation) (Operand) 


- Transport: Werte kopieren


Beispiele: STORE, LOAD, READ, ... (Befehl[i] )(Adresse[i]) (Adresse[i]) 


- Sprünge: Befehlszähler setzen 


Beispiel: JMP, JEQZ, ... (Befehl[i]) (Adresse[i]) (unbedingter Sprung)

 oder 

(Befehl[i]) (Bedingung[i]) (Adresse[i]) (bedingter Sprung)

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Wie ist der Hauptspeicher (RAM) aufgebaut?

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Merkmale:

- speichert Befehle und Daten aktiver Prozesse

- flüchtig: nach Prozessende können zugeordnete Bereiche überschrieben werden

- fortlaufend unterteilt in kleinste Einheiten (Bytes), über Adresse (= Nummer) ansprechbar

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Was ist gute Spezifikation eines Algorithmus?

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- unzweideutig (genau auf das Problem zugeschnitten)

- vollständig (kann jede Variation des Problems lösen)

- einfach und kurz (speichersparend)

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Was ist ein Algorithmus?

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Ein Algorithmus ist eine endliche, schrittweise, präzise (Rechen-)Vorschrift


endlich: endlicher Text, Diagramm, ...


schrittweise: einfache Einzelaktionen 


präzise: Schritte + Reihenfolge unmissverständlich, vollständig

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Wie ist ein Algorithmus aufgebaut?

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Initialisierung:

Den Variablen werden Werte zugeordnet


Iteration:

Wiederholung eines Prozesses bis eine Lösung gefunden ist


Termination:

Selektierte Ausgabe der gesuchten Werte

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Was sind die Teilgebiete der Informatik?

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-Theoretische Informatik (Mathematik)

-Technische Informatik (Ingenieurswesen)

-Praktische Informatik (Software)

-Angewandte Informatik (Anwendungsfächer)

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Was ist das Betriebssystem?

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Das Betriebssystem ist eine Softwaresammlung, die die Systemressourcen verwaltet


Eigenschaften:

rotierende Zuteilung von Rechenzeit + Speicher ermöglicht praktisch gleichzeitige Abarbeitung einer Vielzahl von Prozessen


Beispiel: Windows

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Was ist ein Algorithmus?

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endliche, schrittweise, präzise (Rechen-)Vorschrift


  • endlich: endlicher Text, Diagramm, . . .
  • schrittweise: einfache Einzelaktionen
  • präzise: Schritte+Reihenfolge unmissverständlich,    vollständig
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Was ist die Shell?

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Eine (theoretisch) unendliche Folge an EVA(s)-Vorgängen:


- mit Enter gesendete Eingaben (Kommandos) werden einzeln analysiert und an das System weitergegeben 


- System verarbeitet, liefert Ergebnisse zurück


- Shell liefert Ausgaben auf Bildschirm, unmittelbar danach: Prompt (zeigt Eingabebereitschaft an)

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Wie ist der Prozessor (CPU) aufgebaut?

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Bestandteile:

Register und Rechenwerk und weitere Einheiten:

Rechenwerk (ALU) führt Befehle aus.

Register = extrem schnelle Hilfsspeicher-Zellen, direkt mit ALU verbunden.


Instruktionen (Befehle), z.B. 

- LOAD: lade Wert aus dem Speicher in ein Register

- STORE: speichere Registerwert

- ADD: addiere Registerwerte

- AND, . . . : logische Operation mit Registerwerten 


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Was ist Software?

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Software ist jede Art digitaler Daten, die auf der Hardware gespeichert sein können.


Eigenschaften:

- kann man nicht anfassen

leicht zu ändern


Beispiel: Firmware 

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Q:

Was ist ein Prozessor und seine Bestandteile?

A:

Ein einzelner Programmablauf heißt Prozess, das ausführende System Prozessor


- Befehlssatz: Liste der Instruktionen, die der Prozessor umsetzen kann 


- Maschinencode: Folge von (binär codierten) Befehlen

Q:

Welche Befehle gibt es im Zusammenhang mit dem "von Neumann-Zyklus"?

A:

- arithmetisch-logisch: Verknüpfung von Registerinhalten

 

Beispiele: Addition, Multiplikation, ..., AND, OR, NOT, ... (Operation) (Operand1) (Operand2) 

oder

(Operation) (Operand) 


- Transport: Werte kopieren


Beispiele: STORE, LOAD, READ, ... (Befehl[i] )(Adresse[i]) (Adresse[i]) 


- Sprünge: Befehlszähler setzen 


Beispiel: JMP, JEQZ, ... (Befehl[i]) (Adresse[i]) (unbedingter Sprung)

 oder 

(Befehl[i]) (Bedingung[i]) (Adresse[i]) (bedingter Sprung)

Q:

Wie ist der Hauptspeicher (RAM) aufgebaut?

A:

Merkmale:

- speichert Befehle und Daten aktiver Prozesse

- flüchtig: nach Prozessende können zugeordnete Bereiche überschrieben werden

- fortlaufend unterteilt in kleinste Einheiten (Bytes), über Adresse (= Nummer) ansprechbar

Q:

Was ist gute Spezifikation eines Algorithmus?

A:

- unzweideutig (genau auf das Problem zugeschnitten)

- vollständig (kann jede Variation des Problems lösen)

- einfach und kurz (speichersparend)

Q:

Was ist ein Algorithmus?

A:

Ein Algorithmus ist eine endliche, schrittweise, präzise (Rechen-)Vorschrift


endlich: endlicher Text, Diagramm, ...


schrittweise: einfache Einzelaktionen 


präzise: Schritte + Reihenfolge unmissverständlich, vollständig

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Q:

Wie ist ein Algorithmus aufgebaut?

A:

Initialisierung:

Den Variablen werden Werte zugeordnet


Iteration:

Wiederholung eines Prozesses bis eine Lösung gefunden ist


Termination:

Selektierte Ausgabe der gesuchten Werte

Q:

Was sind die Teilgebiete der Informatik?

A:

-Theoretische Informatik (Mathematik)

-Technische Informatik (Ingenieurswesen)

-Praktische Informatik (Software)

-Angewandte Informatik (Anwendungsfächer)

Q:

Was ist das Betriebssystem?

A:

Das Betriebssystem ist eine Softwaresammlung, die die Systemressourcen verwaltet


Eigenschaften:

rotierende Zuteilung von Rechenzeit + Speicher ermöglicht praktisch gleichzeitige Abarbeitung einer Vielzahl von Prozessen


Beispiel: Windows

Q:

Was ist ein Algorithmus?

A:

endliche, schrittweise, präzise (Rechen-)Vorschrift


  • endlich: endlicher Text, Diagramm, . . .
  • schrittweise: einfache Einzelaktionen
  • präzise: Schritte+Reihenfolge unmissverständlich,    vollständig
Q:

Was ist die Shell?

A:

Eine (theoretisch) unendliche Folge an EVA(s)-Vorgängen:


- mit Enter gesendete Eingaben (Kommandos) werden einzeln analysiert und an das System weitergegeben 


- System verarbeitet, liefert Ergebnisse zurück


- Shell liefert Ausgaben auf Bildschirm, unmittelbar danach: Prompt (zeigt Eingabebereitschaft an)

Q:

Wie ist der Prozessor (CPU) aufgebaut?

A:

Bestandteile:

Register und Rechenwerk und weitere Einheiten:

Rechenwerk (ALU) führt Befehle aus.

Register = extrem schnelle Hilfsspeicher-Zellen, direkt mit ALU verbunden.


Instruktionen (Befehle), z.B. 

- LOAD: lade Wert aus dem Speicher in ein Register

- STORE: speichere Registerwert

- ADD: addiere Registerwerte

- AND, . . . : logische Operation mit Registerwerten 


Q:

Was ist Software?

A:

Software ist jede Art digitaler Daten, die auf der Hardware gespeichert sein können.


Eigenschaften:

- kann man nicht anfassen

leicht zu ändern


Beispiel: Firmware 

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