Brückenkurs Informatik E-Book

Thomas Kessel

• Herausgeber: UTB
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Serie: Brückenkurs
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2015

Seitenzahl: 41

Beschreibung

Optimal vorbereitet in die Vorlesung Die erste Vorlesung zu einem neuen Thema ist stets ein Sprung ins kalte Wasser, denn Studierende werden darin mit neuen Begriffen, Methoden und Denkweisen konfrontiert. Der Brückenkurs vermittelt vorab Wissenswertes zum Thema Informatik. Kreuzworträtsel und Single-Choice-Tests helfen beim Verständnis. Die Lektüre lohnt sich, denn sie ist der ideale Einstieg in das Fach. Eignet sich besonders für die Orientierungsphase und Vorbereitungskurse.

Leseprobe

utb 4390

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Marcus Deininger / Thomas Kessel

Brückenkurs Informatik

Was Sie vor Vorlesungsbeginn wissen sollten

UVK Verlagsgesellschaft mbH · Konstanz mit UVK/Lucius · München

Autorenangaben

Prof. Dr. Marcus Deininger ist Professor für Informatik an der Hochschule für Technik Stuttgart mit dem Schwerpunkt Software Engineering. Prof. Dr. Thomas Kessel lehrt Wirtschaftsinformatik an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg in Stuttgart.

Lösungen der Verständnisfragen finden Sie online unter www.uvk-lucius.de/brueckenkurse.

Die Deutsche Bibliothek – CIP Einheitsaufnahme

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliographie; detaillierte bibliographische Daten sind im Internet über <http://dnb.ddb.de> abrufbar.

Das Werk ist einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.

© UVK Verlagsgesellschaft mbH, Konstanz und München 2015

Lektorat: Dr. Jürgen Schechler

Gestaltung: Claudia Rupp, Stuttgart

Illustrationen: © dragonstock – fotolia.com

Einbandgestaltung: Atelier Reichert, Stuttgart

Druck und Bindung: Memminger MedienCentrum, Memmingen

UVK Verlagsgesellschaft mbH

Schützenstraße 24 · 78462 Konstanz

Tel. [phone] · Fax [phone]

www.uvk.de

UTB-Band-Nr.: 4390

ISBN 978-3-8463-4390-6

eBook-Herstellung und Auslieferung: Brockhaus Commission, Kornwestheimwww.brocom.de

Inhalt

Einführung

1

Rechneraufbau und Gebiete der Informatik

Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe (EVA)

Algorithmus, Komplexität, Entscheidbarkeit

Daten, Dateien, Betriebssystem, Programm, Software, Hardware

Verständnisfragen

2

Rechnertypen

Historie

Verständnisfragen

3

Interne Darstellung von Informationen

Grundlagen digitaler Verarbeitung

Bit, Bitfolgen, Byte, Wort

Zahlensysteme: Oktal- und Hexadezimalsystem

Daten, Datei

Interne Darstellung von Text, Bild und Zahlen

Verständnisfragen

4

Rechnerarchitekturen

Verständnisfragen

5

Rechnerkomponenten

CPU, Grafikprozessor

I/O-Einheiten

Festplatte

Optische Laufwerke

Schnittstellen: USB, HDMI

Netzwerk

Betriebssystem

Verständnisfragen

6

Programmiersprachen

Übersetzer

Phasen bei der Übersetzung des Quelltextes

Verständnisfragen

7

Service

Glossar

Kreuzworträtsel

Stichwortverzeichnis

Einführung

Die Informatik durchdringt unsere tägliches Leben immer schneller und immer tiefgreifender: Computer sind in allen Lebensbereichen präsent und aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Hinzu kommt, dass nahezu alle Medien inzwischen digitalisiert verfügbar sind, die Informationen sind, insbesondere durch mobile Endgeräte, praktisch überall und jederzeit zugreifbar. Die Informatik als die Wissenschaft von der automatisierten, maschinellen Verarbeitung von Informationen, ist dabei der Wegbereiter und Schrittmacher dieser digitalen Revolution und wird auch zukünftig für zahlreiche Innovationen sorgen.

Dieser Text ist so aufgebaut, dass zuerst die wesentlichen Grundbegriffe eingeführt werden und dann ein kurzer Abriss der technologischen Trends der letzten Jahrzehnte gegeben wird. Anschließend wird – vergleichbar mit dem Aufbau eines Rechners – mit der Erläuterung der Hardware begonnen, wobei der Fokus auf der internen Darstellung von Informationen (in Form des Binärsystems) und den Rechnerarchitekturen und -komponenten liegt. Aufbauend auf der Hardware, werden die systemnahen Softwareebenen, Betriebssysteme und Übersetzer von Programmiersprachen, vorgestellt und erläutert.

Aus systematischer Sicht handelt es sich dabei jeweils um kurze Einführung in die Informatik (Grundbegriffe, Historie), die Technische Informatik (Interne Darstellung, Rechnerarchitekturen und -komponenten) und die Praktische Informatik (Betriebssysteme und Programmiersprachen), so dass Sie als Leser einen kompakten Überblick erlangen können.

1

Rechneraufbau und Gebiete der Informatik

Grundsätzlich ist ein Rechner wie in Abb. 1 aufgebaut.

Abb. 1: Aufbau eines Rechners

Die wichtigsten Elemente sind dabei:

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Die Hardware: alle physischen Komponenten, die zu einem Rechner gehören

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Die Software: alle Programme (aber auch alle weiteren Dokumente), die zur Nutzung eines Rechners notwendig sind.

Die Hardware eines Rechners kann weiter unterteilt werden in:

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CPU (Central Processing Unit): die eigentliche Recheneinheit.

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ROM (Read Only Memory) / RAM (Random Access Memory): die Speichereinheiten des Rechners.

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I/O (Input/Output): Ein-/Ausgabesteuerung des Rechners

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Datenbus: Verteilung der Daten von und zu den Komponenten

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Adressbus: Verteilung der Adressen (Speicherorte) der Daten von und zu den Komponenten

Die Software eines Rechners kann weiter unterteilt werden in:

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Betriebssystem: das Programm, das alle Ressourcen des Rechners verwaltet und evtl. mehreren Prozessen oder Benutzern zuteilt.

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Bie Treiber sind dabei spezielle Programme, die die Nutzung einzelner Geräte steuern.

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Systemnahe Programme sind Programme, die Dienste und Funktionen für andere Programme zur Verfügung stellen, aber nicht eigenständig genutzt werden (z. B. Compiler, Datenbanken).

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Die grafische Benutzeroberfläche, die heutzutage auf nahezu allen Rechnern Standard ist, erlaubt die vereinfachte Bedienung der darunter liegenden Elemente.

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