Richter / Sander / Stucky Der Rechner als System

Organisation, Daten, Programme
1997
ISBN: 978-3-322-84826-0
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 340 Seiten, eBook

Reihe: XLeitfäden der Informatik

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Richter, Reinhard

Sander, Peter

Stucky, Wolffried

Inhaltsverzeichnis

1 Computergerechte Darstellung von Informationen.- 1.1 Code und Codierung.- 1.1.1 Grundbegriffe.- 1.1.2 Fehlererkennung und -korrektur.- 1.1.3 Häufigkeitsabhängige Codierungen.- 1.2 Darstellung von Zeichen, Ziffern und Zahlen.- 1.2.1 Darstellung fester Zeichensätze.- 1.2.2 Darstellung von Dezimalziffern.- 1.2.3 Darstellung von Zahlen.- 1.2.3.1 B-adische Zahlsysteme.- 1.2.3.2 Umrechnung zwischen Zahlsystemen (Konvertierung).- 1.3 Dualdarstellung ganzer und gebrochener Zahlen.- 1.3.1 Natürliche Zahlen.- 1.3.2 Ganze Zahlen.- 1.3.2.1 Vorzeichen-Betrag-Darstellung.- 1.3.2.2 Exzeß-q-Darstellung.- 1.3.2.3 2-Komplement-Darstellung.- 1.3.2.4 1-Komplement-Darstellung.- 1.3.3 Rationale und reelle Zahlen.- 1.3.3.1 Festpunktdarstellung.- 1.3.3.2 Gleitpunktdarstellung.- 2 Boolesche und Schaltalgebra, grundlegende Schaltungen.- 2.1 Boolesche Algebra.- 2.1.1 Definition einer Booleschen Algebra.- 2.1.2 Normalformen.- 2.1.2.1 Boolesche Funktionen und Boolesche Terme.- 2.1.2.2 Disjunktive und konjunktive Normalformen.- 2.1.2.3 Kanonisch disjunktive und kanonisch konjunktive Normalformen.- 2.1.2.4 Vereinfachungsverfahren (Quine-McCluskey).- 2.2 Schaltalgebra.- 2.2.1 Schaltalgebra als Modell einer zweielementigen Booleschen Algebra.- 2.2.1.1 Elemente in der Schaltalgebra.- 2.2.1.2 Verknüpfungen in der Schaltalgebra.- 2.2.2 Verknüpfungsbasen.- 2.3 Grundlegende Schaltungen.- 2.3.1 Schaltgatter.- 2.3.2 Schaltnetze.- 2.3.3 Schaltwerke.- 2.3.3.1 Synchrone Schaltwerke.- 2.3.3.2 Schaltwerke zur Speicherung: Flipflops und Register.- 2.3.3.3 Schaltwerke für die Arithmetik.- 2.4 Aspekte der physikalischen Realisierung.- 2.4.1 Halbleiter.- 2.4.2 Halbleiterdiode und Halbleitertransistor.- 2.4.2.1 Diode.- 2.4.2.2 Transistor.- 2.4.3 Integrierte Schaltkreise.- 3 Rechnerarchitektur.- 3.1 Der von-Neumann-Rechner.- 3.1.1 Klassisches Konzept eines Universalrechners.- 3.1.2 Der Arbeitsspeicher.- 3.1.3 Das Rechenwerk.- 3.1.4 Die Steuereinheit.- 3.1.5 Ein-/Ausgabeeinheit.- 3.1.5.1 CPU als E/A-Einheit.- 3.1.5.2 E/A-Prozessor als E/A-Einheit.- 3.1.6 Das Buskonzept.- 3.1.7 Der von-Neumann-Flaschenhals.- 3.2 Leistungssteigerung durch Parallelverarbeitung.- 3.2.1 Ebenen der Parallelverarbeitung.- 3.2.2 Systeme mit mehreren Bearbeitungselementen.- 3.2.3 Multiprozessorsysteme.- 3.2.3.1 Grundlagen.- 3.2.3.2 Topologien in Multiprozessorsystemen.- 3.2.4 Neuronale Netze.- 3.2.4.1 Struktur neuronaler Netze.- 3.2.4.2 Lernen in neuronalen Netzen.- 3.3 Client/Server-Systeme.- 3.3.1 Client/Server-Interaktionsmodell und -komponenten.- 3.3.2 Verteilungsplattform.- 3.3.2.1 Remote Procedure Call.- 3.4 Betriebssysteme.- 3.4.1 Der Begriff des Betriebssystems.- 3.4.2 Aufbau von Betriebssystemen.- 3.4.3 Betriebsarten einer Rechenanlage.- 3.4.4 Prozeß und Prozeßzustände.- 3.4.5 Hauptspeicherverwaltung.- 3.4.6 Synchronisation von Prozessen.- 4 Maschinenorientierte Programmiersprachen.- 4.1 Einführung.- 4.1.1 Maschinensprachen.- 4.1.2 Assemblersprachen.- 4.2 Ein einfacher Prozessor: Die Millimaschine.- 4.2.1 Die Millimaschine.- 4.2.2 Der Hauptspeicher.- 4.2.3 Die Befehlsausführung.- 4.3 Eine einfache Assemblersprache.- 4.3.1 Assemblerbefehle.- 4.3.2 Adressierungsarten.- 4.3.3 Pseudobefehle und Assemblierung.- 4.3.4 Beispiele.- 4.3.5 Mögliche Erweiterungen der Sprache.- 4.4 Darstellung in Maschinensprache.- 4.5 Mikroprogrammierung.- 4.5.1 Konzepte der Prozessorsteuerung.- 4.5.2 Komponenten einer Mikromaschine.- 4.5.3 Der interne Aufbau der Mikromaschine.- 4.5.4 Der Mikrocode.- 5 Dateiverwaltung.- 5.1 Ein einführendes Beispiel.- 5.2 Grundbegriffe und Grundlagen.- 5.2.1 Logische Ebene: Satz, Satztyp, Datei, Schlüssel.- 5.2.2 Physische Ebene: Speicherstruktur, Dateispeicherraum, Adressierung.- 5.2.2.1 Blöcke und Satzspeicher.- 5.2.2.2 Struktur des physischen Speicherraums.- 5.2.3 Verbindung zwischen logischer und physischer Ebene.- 5.3 Primärorganisation.- 5.3.1 Sequentielle Primärorganisation.- 5.3.2 Gestreute Primärorganisation.- 5.3.3 Beurteilungskriterien für Dateiorganisationsformen.- 5.4 Sequentielle Primärorganisation.- 5.4.1 Unsortierte sequentielle Primärorganisation auf S.- 5.4.2 Sortierte sequentielle Primärorganisation auf S.- 5.4.3 Lesen und Pflegen einer sequentiellen Datei auf S.- 5.4.4 Unsortierte sequentielle Primärorganisation auf D.- 5.4.5 Sortierte sequentielle Primärorganisation auf D.- 5.5 Gestreute Primärorganisation.- 5.5.1 Hash-Organisation.- 5.5.1.1 Kollisionsbehandlung bei Hash-Organisation auf Satzebene.- 5.5.1.2 Kollisionsbehandlung bei Hash-Organisation auf Blockebene.- 5.5.1.3 Beurteilung der Hash-Organisation.- 5.5.1.4 Direkte Dateiorganisation.- 5.5.2 Index-Sequentielle Organisation.- 5.5.2.1 Suchen und Einfügen von Sätzen.- 5.5.2.2 Überlaufbehandlung bei index-sequentieller Organisation.- 5.5.2.3 Beurteilung der index-sequentiellen Organisation.- 5.6 Sekundärorganisation von Dateien.- 5.6.1 Sekundärorganisation mit Listen.- 5.6.1.1 Verwendung verketteter Listen.- 5.6.1.2 Multilist-Strukturen.- 5.6.2 Sekundärorganisation mit Index.- 5.6.2.1 Sekundärorganisationen mit vollständigem Index.- 5.6.2.2 Index-Hash-Organisation.- 5.7 Datenbanksysteme.- 5.7.1 Dateiverwaltungssysteme.- 5.7.2 Datenbank und Datenbankmanagementsystem.- Lösungen.