Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure:
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München [u.a.]
Hanser
1987
|
| Schriftenreihe: | Studienbücher der technischen Wissenschaften
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Erg. u.d.T.: Rembold, Ulrich: Aufgaben zur Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure |
| Beschreibung: | 436 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3446149821 |
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Datensatz im Suchindex
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INHALT
1 EINFUHRUNG (U. REMBOLD) 19
1.1 BEDEUTUNG DER ANGEWANDTEN INFORMATIK 19
1.2 GESCHICHTE DER INFORMATIK 22
1.2.1 DEZIMALSYSTEM 23
1.2.2 DUALSYSTEM 23
1.2.3 GRUNDELEMENTE EINES RECHENSYSTEMS 24
1.2.4 ABAKUS 25
1.2.5 RECHENMASCHINEN 26
1.2.6 DIE LOCHKARTE ALS INFORMATIONSTRAEGER 27
1.2.7 ZAEHL- UND REGISTRIERMASCHINE VON HERRMANN HOLLERITH 29
1.2.8 RECHENMASCHINE VON KONRAD ZUSE 30
1.2.9 RELAISGESTEUERTES RECHENWERK VON KONRAD ZUSE 30
1.2.10 COMPUTER MARK 1 VON H. H. AIKEN 31
1.2.11 COMPUTER ENIAC VON I.P. ECKERT UND J.W. MAUCHLY 31
1.3 ENTWICKLUNG DER ELEKTRONISCHEN RECHENMASCHINE 32
1.4 RECHNER ARTEN 39
1.5 AUFBAU EINES DIGITALRECHNERS 40
2 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN UND THEORIE (W. EPPLE) 43
2.1 GRUNDBEGRIFFE 43
2.1.1 MENGE 43
2.1.2 RELATION 43
2.1.2.1 DARSTELLUNGSMOEGLICHKEITEN VON RELATIONEN SIEHE
3.3 45
2.1.2.2 EIGENSCHAFTEN VON RELATIONEN 45
2.1.2.3 SPEZIELLE RELATIONEN 48
2.1.3 ABBILDUNG UND FUNKTION 49
2.2 AUSSAGEN-, PRAEDIKATENLOGIK 52
2.2.1 AUSSAGENLOGIK 52
2.2.2 PRAEDIKATENLOGIK 57
2.3 BOOLESCHE ALGEBRA UND SCHALTNETZE 62
2.3.1 BOOLESCHE ALGEBRA 62
2.3.2 BOOLESCHE AUSDRUECKE UND IHRE DARSTELLUNG 65
2.3.2.1 BOOLESCHE AUSDRUCKE 65
2.3.2.2 DARSTELLUNGSARTEN 67
2.3.2.2.1 TABELLARISCHE DARSTELLUNG 68
2.3.2.2.2 DARSTELLUNG MIT HILFE VON DIAR
GRAMMEN 69
2.3.2.2.3 DARSTELLUNG IN NORMALFORM 72
2.3.3 TECHNISCHE REALISIERUNG VON BOOLESCHEN FUNKTIONEN 76
2.3.4 MINIMIERUNG BOOLESCHER FUNKTIONEN 78
2.3.4.1 ALGEBRAISCHE VERFAHREN 78
2.3.4.2 GRAPHISCHE VERFAHREN 79
2.4 GRUNDBEGRIFFE DER GRAPHENTHEORIE 80
2.4.1 UNGERICHTETE GRAPHEN 81
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8 INHALT
2.4.2 GERICHTETE GRAPHEN 83
2.4.3 GRAPHENTYPEN 85
2.4.4 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN GRAPHEN 88
2.5 AUTOMATENTHEORIE 90
2.5.1 ENDLICHE AUTOMATEN 90
2.5.2 SPRACHE EINES ENDLICHEN AUTOMATEN 97
2.5.3 ENDLICHER AUTOMAT MIT AUSGABE 99
2.5.4 AEQUIVALENZ UND REDUKTION VON AUTOMATEN 101
2.6 PETRI-NETZE 106
2.6.1 STATISCHE KOMPONENTEN 106
2.6.2 KOMPONENTEN ZUR DARSTELLUNG DER DYNAMIK 108
2.6.3 DYNAMISCHE NETZEIGENSCHAFTEN 111
3 DATENSTRUKTUREN (P. LEVI) 113
3.1 EINLEITUNG 113
3.2 DATENSTRUKTUREN UND RELATIONEN 114
3.2.1 DEFINITION EINER DATENSTRUKTUR 114
3.2.2 KLASSIFIKATION VON DATENSTRUKTUREN 117
3.3 DARSTELLUNG VON DATENSTRUKTUREN 120
3.4 LINEARE FELDER 123
3.4.1 DEFINITION DES LINEAREN FELDES 123
3.4.2 STAPEL UND WARTESCHLANGEN 124
3.5 BAEUME 126
3.5.1 DEFINITION EINES BAUMES 127
3.5.2 BINAERE BAEUME 130
3.5.3 SORTIERTE BAEUME 131
3.5.4 SPEICHERUNG VON BAEUMEN 132
3.6 RELATIONALE DATEIEN 134
4 ALGORITHMEN (M. HAGEMANN UND P. LEVI) 138
4.1 DER BEGRIFF ALGORITHMUS 138
4.2 DARSTELLUNG VON ALGORITHMEN 139
4.2.1 ELEMENTARBLOECKE 140
4.2.2 MODULBLOECKE 140
4.2.3 SELEKTIONSBLOECKE 141
4.2.4 ITERATIONSBLOECKE 142
4.3 REKURSIVE ALGORITHMEN 143
4.4 STANDARDVERFAHREN FUER LINEARE FELDER 149
4.5 SORTIERVERFAHREN FUER LINEARE FELDER 152
4.5.1 SORTIEREN DURCH AUSTAUSCH 153
4.5.2 SORTIEREN DURCH DIREKTES EINFUEGEN 155
4.5.3 SORTIEREN DURCH MISCHEN 157
4.6 SUCHALGORITHMEN IN LINEAREN FELDERN 159
4.6.1 SEQUENTIELLES SUCHEN 159
4.6.2 BINAERES SUCHEN 161
4.7 SORTIERTE BAEUME 162
INHALT 9
4.7.1 KONSTRUKTION EINES SORTIERTEIL BAUMES 162
4.7.2 SUCHEN DURCH AUFTEILEN 164
4.8 STAPELVERARBEITUNG VON ARITHMETISCHEN AUSDRUECKEN 165
4.9 OPERATIONEN AUF RELATIONALEN DATENBANKEN 167
4.9.1 RELATIONENALGEBRA 167
4.9.2 ASSOZIATIVE ANFRAGEN 170
5 PROGRAMMIERSPRACHEN UND -SYSTEME (CH. BLUME) 172
5.1 DATENDARSTELLUNG UND DUALZAHLENARITHMETIK 172
5.1.1 DATENORGANISATION IM ARBEITSSPEICHER 172
5.1.1.1 ZEICHENDARSTELLUNG 173
5.1.1.2 DARSTELLUNG GANZER ZAHLEN 175
5.1.1.3 DARSTELLUNG VON GLEITKOMMAZAHLEN 175
5.1.2 ZAHLENDARSTELLUNG IM RECHNER UND ZAHLENUMWANDLUNG 176
5.1.2.1 ZAHLENDARSTELLUNG 177
5.1.2.2 KONVERTIERUNG GANZER ZAHLEN 178
5.1.2.3 KONVERTIERUNG GEBROCHENER ZAHLEN 181
5.1.3 DUALZAHLENARITHMETIK 182
5.1.3.1 GRUNDOPERATIONEN DER DUALZAHLENARITHMETIK 182
5.1.3.2 KOMPLEMENTBILDUNG 183
5.1.3.3 GANZZAHLIGE ARITHMETIK 185
5.1.3.4 GLEITKOMMAARITHMETIK 186
5.2 PROGRAMMIERSPRACHEN 187
5.2.1 MASCHINENSPRACHE 188
5.2.2 ASSEMBLERSPRACHE 193
5.2.2.1 AUFBAU DER ASSEMBLERBEFEHLE 193
5.2.2.2 OPERANDENADRESSIERUNG 195
5.2.2.3 KELLERSPEICHERADRESSIERUNG UND -BEFEHLE 201
5.2.2.4 ZUORDNUNG: SYMBOLISCHER NAME - ADRESSE 203
5.2.2.5 BEFEHLSTYPEN 204
5.2.2.6 SPRUENGE UND SCHLEIFEN 205
5.2.2.7 UNTERPROGRAMME 208
5.2.2.8 MAKROS 213
5.2.2.9 REGISTERANGABE 215
5.2.3 GRUNDLAGEN DER DEFINITION HOEHERER PROGRAMMIERSPRACHEN ... 216
5.2.3.1 SYNTAX, SEMANTIK UND PRAGMATIK 216
5.2.3.2 DARSTELLUNGSMOEGLICHKEITEN DER SYNTAX 217
5.2.3.3 EXKURS DURCH DIE THEORIE KUENSTLICHER SPRACHEN
(CHOMSKY-GRAMMATIKEN) 219
5.2.4 PROBLEMORIENTIERTE PROGRAMMIERSPRACHEN 220
5.2.4.1 SYNTAXDIAGRAMME 221
5.2.4.2 VARIABLENKONZEPT 222
5.2.4.3 DATEN 224
5.2.4.3.1 DATENTYPEN, -DEKLARATION UND -DE
FINITION 224
5.2.4.3.2 STRUKTURIERTE DATENTYPEN 226
5.2.4.3.3 ZEIGER UND DYNAMISCHE DATENOB
JEKTE 228
10 INHALT
5.2.4.4 BLOCKSTRUKTUR 230
5.2.4.5 PARAMETERTIBERGABE 231
5.2.4.6 REKURSION 233
5.2.4.7 STEUERUNG DES PROGRAMMABLAUFS 236
5.2.4.8 PARALLELE PROGRAMMABLAEUFE 238
5.2.4.9 SYNCHRONISATION 240
5.2.4.9.1 MONITOR-KONZEPT 240
5.2.4.9.2 RENDEZ-VOUS-KONZEPT 240
5.2.4.9.3 BOLTRSYNCHRONISATION 241
5.2.4.10 BEHANDLUNG AUSNAHMESITUATIONEN 243
5.3 STRUKTUR EINES ASSEMBLERS 244
5.3.1 AUFGABEN EINES ASSEMBLERS 245
5.3.1.1 SYMBOLTABELLENVERWAJTUNG 246
5.3.1.2 EXTERNE ADRESSBEZLLGE 247
5.3.1.3 PROTOKOLLIERUNG EINES ASSEMBLERLAUFS 248
5.3.2 STRUKTUR EINES ASSEMBLERS 251
5.4 LADER UND BINDER 253
5.4.1 BINDER 254
5.4.2 LADER UND URLADER 255
5.5 COMPILER YYYYYY 256
5.5.1 ABLAUF DER COMPILATION 256
5.5.2 LEXIKALISCHE ANALYSE 258
5.5.3 SYNTAKTISCHE ANALYSE 259
5.5.4 SEMANTISCHE ANALYSE UND AUFBAU DES SYNTAXBAUMES 259
5.5.5 CODEGENERIERUNG 260
5.5.6 CODEOPTIMIERUNG 262
5.6 INTERPRETER 265
6 SOFTWARE ENGINEERING (M. HAGEMANN) 267
6.1 GRUNDLAGEN 267
6.2 PHASEN DER SOFTWAREKONSTRUKTION 269
6.2.1 ANALYSE DES IST-UND SOLLZUSTANDES 269
6.2.2 DEFINITION DER ANFORDERUNGEN 270
6.2.3 GROBENTWURF 271
6.2.4 FEINENTWURF 271
6.2.5 CODIERUNG 272
6.2.6 INTEGRATIONSTEST 272
6.2.7 WARTUNG UND BETRIEB 272
6.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SYSTEMATISCHE SOFTWAREKONSTRUKTION 273
6.4 BESCHREIBUNGSMITTEL, METHODEN UND WERKZEUGE 277
6.4.1 SADT 279
6.4.2 EPOS 281
6.4.3 SARS 290
6.5 ORGANISATION VON SOFTWAREPROJEKTEN 295
6.5.1 BEGRIFFE 295
6.5.2 FORMEN DES PROJEKTMANAGEMENTS 298
6.5.2.1 REINES PROJEKTMANAGEMENT 298
6.5.2.2 MATRIXPROJEKTMANAGEMENT 298
INHALT 11
6.5.2.3 DAS CHIEF-PROGRAMMER-TEAM 298
6.5.3 HILFSMITTEL FUER DAS PROJEKTMANAGEMENT 301
6.5.3.1 ENTSCHEIDUNGSTABELLEN 301
6.5.3.2 MATRIXANALYSE 301
6.5.3.3 VERMASCHUNGSDIAGRAMME 302
6.5.3.4 BALKENDIAGRAMME 304
6.5.3.5 NETZPLANTECHNIKEN 304
6.5.4 DOKUMENTATION 306
7 RECHNERARCHITEKTUR UND SPEICHERARTEN (P. LEVI) 308
7.1 PARALLELRECHNER-ARCHITEKTUREN 308
7.2 WAS IST RECHNERARCHITEKTUR GENAU? 310
7.2.1 OPERATIONSPRINZIP EINER RECHNERARCHITEKTUR 310
7.2.2 STRUKTUREN VON RECHNERARCHITEKTUREN 312
7.3 KLASSISCHE VON-NEUMANN-RECHNERARCHITEKTUR 313
7.3.1 VON-NEUMANN-OPERATIONSPRINZIP 313
7.3.2 STRUKTUR EINER VON-NEUMANN-MASCHINE 316
7.3.2.1 DER PROZESSOR 316
7.3.2.2 DER SPEICHER 322
7.3.2.3 DER E/A-PROZESSOR 323
7.3.2.4 DIE BUSORGANISATION 324
7.3.3 MIKROPROGRAMMIERUNG 330
7.4 DATENSTRUKTUR-ARCHITEKTUR 333
7.5 DATENFLUSS-ARCHITEKTUR 337
7.6 SPEICHER: MERKMALE UND HIERARCHIEN 340
7.6.1 SPEICHERARTEN UND KENNGROESSEN 340
7.6.2 SPEICHERHIERARCHIEN 342
7.7 HALBLEITERSPEICHER 345
7.7.1 NUR-LESE-SPEICHER (ROM) 345
7.7.2 SCHREIB-LESE-SPEICHER (RAM) 346
7.7.3 LADUNGSTRANSPORTSPEICHER (CCD) 347
7.8 MAGNETBLASENSPEICHER (MBM) 349
7.9 OPTISCHER BILDSPEICHER 350
8 BETRIEBSSYSTEME (P. LEVI) 353
8.1 EINZELFUNKTIONEN EINES BETRIEBSSYSTEMS 353
8.2 EINSATZ UND AUFBAU VON BETRIEBSSYSTEMEN 357
8.2.1 BETRIEBSARTEN UND GEMEINSAMKEITEN VON BETRIEBSSYSTEMEN .. 357
8.2.2 KONSTRUKTIONSPRINZIPIEN 359
8.3 PROZESSE UND IHRE ZUSTAENDE 361
8.3.1 PROZESSDEFINITION 361
8.3.2 PROZESSUMSCHALTUNG UND MEHRPROGRAMMBETRIEB 362
8.3.3 EINZELFUNKTIONEN UND PROZESSZUSTAENDE 365
8.4 PROZESSSYNCHRONISATION 366
8.4.1 DAS SEMAPHOR-KONZEPT 367
8.4.2 WECHSELSEITIGER AUSSCHLUSS 368
8.4.3 PROZESSKOOPERATION 369
8.4.4 PIPE: WERKZEUG ZUR PROZESSSYNCHRONISATION 370
12 INHALT
8.5 BETRIEBSMITTELVERWALTUNG 373
8.5.1 EIN-/AUSGABE-VERWALTUNG 374
8.5.2 ARBEITSSPEICHERVERWALTUNG 375
8.5.2.1 STARRE SEGMENTIERUNG 376
8.5.2.2 VARIABLE SEGMENTIERUNG 377
8.5.2.3 KOMPAKTIFIZIERUNG UND RELOKATION 378
8.6 PROGRAMMALLOKATION 379
8.6.1 BINDEN UND LADEN 379
8.6.2 ADRESSIERUNGSARTEN 381
8.6.2.1 REELLE UND VIRTUELLE ADRESSIERUNG 381
8.6.2.2 SEITENADRESSIERUNG 382
8.6.2.3 SEGMENTADRESSIERUNG 383
8.6.2.4 SEGMENTIERUNG MIT SEITENADRESSIERUNG 383
8.6.3 VERFAHREN DER SPEICHERALLOKATION 384
8.6.3.1 STATISCHE SPEICHERALLOKATION 384
8.6.3.2 DYNAMISCHE SPEICHERALLOKATION 385
8.7 DATEIVERWALTUNG 386
8.7.1 LOGISCHE ORGANISATIONSFORMEN VON DATEIEN UND ZUGRIFFS
MECHANISMEN 386
8.7.1.1 SEQUENTIELLER ZUGRIFF 388
8.7.1.2 DIREKTER ZUGRIFF 389
8.7.1.3 INDEX-SEQUENTIELLER ZUGRIFF 392
8.7.2 SPEICHERUNG VON DATEIEN 394
8.7.2.1 KONTINUIERLICHE SPEICHERUNG 395
8.7.2.2 GESTREUTE SPEICHERUNG 396
8.8 AUFTRAGSSTEUERUNG 400
8.8.1 ABLAUFPLANER UND AUFTRAGSABWICKLER 400
8.8.2 AUFTRAGSSTEUERSPRACHE 401
8.9 DATUMAUSGABE: EIN ABSCHLIESSENDES BEISPIEL 402
9 RECHNER FUER DIE PROZESSAUTOMATISIERUNG (U. REMBOLD) 403
9.1 EINLEITUNG 403
9.2 DAS HIERARCHISCHE KONZEPT ZUR PROZESSLEITUNG 404
9.3 STEUERUNG DER PROZESSDATENTLBERTRAGUNG .
407
9.4 DAS UNTERBRECHUNGSWERK 408
9.5 DIE ECHTZEITUHR 410
9.6 DER DIREKTE SPEICHERZUGRIFF (DMA - DIRECT MEMORY ACCESS) 410
9.7 DAS REALZEITRECHNERSYSTEM 410
9.8 AKTIVE UND PASSIVE PROZESSPERIPHERIE 413
9.9 EIN-/AUSGABESTEUERUNG (E/A-STEUERUNG) 413
9.10 EIN-/AUSGABE VON DIGITALEN PROZESSDATEN 414
9.11 EIN-UND AUSGABE VON ANALOGDATEN 416
9.11.1 ANALOGEINGABE 416
9.11.2 AUSGABE VON ANALOGDATEN 419
9.12 MULTIPLEXER 420
9.13 STOERUNGEN UND DEREN BESEITIGUNG 421
LITERATURVERZEICHNIS 424
STICHWORTVERZEICHNIS 429
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