《SEBASTIAN DWORATSCHEK GRUNDLAGEN DER DATENVERARBEITUNG》

Inhalt13

Einführung13

Teil Ⅰ:Funktionale Grundlagen21

1．Entwicklung der Datenverarbeitung21

1.1 Geschichtliche Entwicklung21

1.2 Rechnermarkt29

Aufgaben zu Ⅰ 132

2．Analog-und Digital-Rechentechnik33

Aufgaben zu Ⅰ 239

3．Aufbau einer Datenverarbeitungsanlage40

3.1 Vergleich mit einem menschlichen Rechner40

3.2 Informationsdarstellung43

3.2.1 Zeichen und Daten43

Aufgaben zu Ⅰ 3.2.146

3.2.2 Bin？rzeichen als elektrisches Signal47

3.2.3 Codes zur Zeichendarstellung50

3.2.3.1 Tetradendarstellung51

3.2.3.2 6-und 7-Bit-Code52

3.2.3.3 EBCDI-Code(Byte-Code)53

Aufgaben zu Ⅰ 3.2.2/3.2.355

3.3 Befehlsdarstellung56

3.3.1 Operationstypen und Befehlsarten56

3.3.2 Operationsteil60

3.3.3 Einadre？-und Zweiadre？-Maschinen61

3.3.4 Wort-und Stellenmaschinen62

3.3.5 Relative und indizierte Adressierung63

3.3.6 Zweiadre？-Befehle64

Aufgaben zu Ⅰ 3.365

3.4 Grundeinheiten:Eingabe und Ausgabe66

Aufgaben zu Ⅰ 3.471

3.5 Grundeinheit:Speicher72

3.5.1 Speicherfunktionen72

3.5.2 Speicherkenngr？en74

3.5.3 Speicherhierarchie79

Aufgaben zu Ⅰ 3.581

3.6 Grundeinheit:Leitwerk83

3.6.1 Steuerungsmechanismen83

3.6.2 Synchronisation der Rechenarbeit85

3.6.3 Programmablauf bei einer Einadre？-Maschine90

Aufgaben zu Ⅰ 3.693

3.7 Grundeinheit:Rechenwerk93

Teil Ⅱ:Mathematische Grundlagen99

1．Mathematische Begriffe99

1.1 Potenz99

1.2 Logarithmus103

1.3 Fakult？t106

1.4 Binomialkoeffizient107

Aufgaben zu Ⅱ 1108

2．Zahlensysteme109

2.1 　Definition von Zahlensystemen109

2.1.1 Dezimalsystem109

2.1.1.1 Ganze Dezimalzahlen109

2.1.1.2 Echte Dezimalbrüche110

2.1.1.3 Allgemeine Dezimalzahl111

2.1.2 Polyadisches Zahlensystem113

2.1.3 Dualsystem115

Aufgaben zu Ⅱ 2.1118

2.2　 Festpunktrechnung119

2.2.1 Begründung119

2.2.2 Festpunkt-Addition122

2.2.3 Festpunkt-Multiplikation124

2.2.4 Festpunkt-Subtraktion127

2.2.5 Festpunkt-Division132

Aufgaben zu Ⅱ 2.2135

2.3 Umwandlung von Zahlensystemen136

2.3.1 Dual/Sedezimal in Dezimal137

2.3.2 Dezimal in Dual/Sedezimal138

2.3.3 Dual in Sedezimal(und zurück)139

Aufgaben zu Ⅱ 2.3139

2.4 Gleitpunktrechnung140

2.4.1 Gleitpunkt-Struktur140

2.4.2 Gleitpunkt-Addition142

2.4.3 Gleitpunkt-Subtraktion143

2.4.4 Gleitpunkt-Multiplikation144

2.4.5 Gleitpunkt-Division144

Aufgaben zu Ⅱ 2.4145

Teil Ⅲ:Informationslogische Grundlagen149

1．Informationstheorie149

1.1 Qualitative Aussagen149

1.1.1 Kommunikation,Information,Daten149

1.1.2 Kvbernetik152

Aufgaben zu Ⅲ 1.1154

1.2 Quantitative Aussagen155

1.2.1 Elementarvorrat155

1.2.2 Entscheidungsgehalt157

1.2.3 Entscheidungsredundanz159

1.2.4 Informationsgehalt160

1.2.4.1 Ungleiche H？ufigkeiten der Nachrichten160

1.2.4.2 Berechnung des Informationsgehaltes161

1.2.4.3 Inforrnationsredundanz164

Aufgaben zu Ⅲ 1.2164

2．Codierung167

2.1 Redundanz und Bin？rcodes167

2.2 Tetraden-Codes169

2.2.1 BCD-Code(8-4-2-1-Code)169

2.2.2 Aiken-Code(2-4-2-1-Code)172

2.2.3 Exzess-3-Code(Stibitz-Code)174

2.2.4 Gray-Code176

2.3 Bin？rcodes mit mehr als 4 Bits178

Aufgaben zu Ⅲ 2.1/2.2/2.3180

2.4 Codesicherung181

2.4.1 Ungesicherte Codes181

2.4.2 Fehlererkennende Codes183

2.4.3 Fehlerkorrigierende Codes186

2.4.4 Prüfbit-Methode189

2.4.4.1 Parity Check(Prüfbit)189

2.4.4.2 Blocksicherung190

Aufgaben zu Ⅲ 2.4191

3．Schaltalgebra193

3.1 Boole'sche Algebra193

3.2 　Grundfunktionen196

3.2.1 Identit？t und Negation196

3.2.2 AND-Funktion197

3.2.3 OR-Funktion198

3.3 Darstellungsarten199

3.3.1 Kurzzeichen200

3.3.2 Wertetafel(Funktionstabelle)200

3.3.3 Kontaktskizze201

3.3.4 Symboldarstellung201

3.3.5 Mengendiagramme202

3.4 Funktionen bei 2 Eingangsvariablen203

Aufgaben zu Ⅲ 3.1/3.2/3.3/3.4204

3.5 Rechenregeln206

3.5.1 Postulate und Theoreme206

3.5.2 Assoziatives Gesetz208

3.5.3 Distributives Gesetz210

3.5.4 Morgan'sches Theorem211

3.5.5 Entwicklungstheorem212

3.6 Normalformen der Schaltfunktionen214

3.7 Anwendungsbeispiele217

3.7.1 Papiertransport bei einem Schnelldrucker217

3.7.2 Dualaddierer220

3.7.2.1 Halbaddierer220

3.7.2.2 Volladdierer223

3.7.3 Erkennen von Pseudotetraden225

Aufgaben zu Ⅲ 3.5/3.6/3.7227

Teil Ⅳ:Technologische Grundlagen231

1．Bauelemente231

1.1 Relais231

1.2 Halbleiterbauelemente234

1.2.1 Diode235

1.2.2 Transistor237

1.3 Schaltungstechniken240

Aufgaben zu Ⅳ 1243

2．Speicherarten243

2.1 Kippschaltungen243

2.2 Magnetkernspeicher247

2.2.1 Physikalisches Prinzip247

2.2.2 Speicherorganisation249

2.2.3 Kenngr？en251

Aufgaben zu Ⅳ 2.1/2.2251

2.3 Magnetbandspeicher251

2.3.1 Technische Struktur252

2.3.2 Informationsaufzeichnung253

2.3.3 Magnetbandbefehle256

2.3.4 Kenngr？en256

2.3.5 Kassettenspeicher257

2.4 Magnetplattenspeicher258

2.4.1 Technische Struktur258

2.4.2 Kenngr？en260

2.4.3 Diskettenspeicher261

2.5 Magnettrommelspeicher262

2.5.1 Technische Struktur262

2.5.2 Kenngr？en263

2.6 Magnetkarten-/Magnetsreifenspeicher263

2.6.1 Technische Struktur263

2.6.2 Kenngr？en265

2.7 Speichertechnologische Entwicklungen265

Aufgaben zu Ⅳ 2.3/2.4/2.5/2.6/2.7267

3．Endger？te268

3.1 Problematik der Geschwindigkeiten268

3.2 Eingabeger？te270

3.2.1 Tastaturen270

3.2.2 Lochstreifen-Eingabe271

3.2.2.1 Lochstreifen271

3.2.2.2 Lochstreifenleser272

3.2.3 Lochkarten-Eingabe273

3.2.3.1 Lochkarten273

3.2.3.2 Lochkartenleser276

3.2.4 Belegleser276

3.2.5 Datenerfassung279

Aufgaben zu Ⅳ 3.1/3.2282

3.3 Ausgabeger？te283

3.3.1 Lochstreifenstanzer283

3.3.2 Lochkartenlocher-/stanzer283

3.3.3 Drucker284

3.3.4 Zeichenger？te(Plotter)288

3.4 Kombinierte Ein-/Ausgabe290

3.4.1 Bildschirmger？te290

3.4.2 Abtastger？te292

3.4.3 Mikrofilm in der Datenverarbeitung293

3.4.4 Sprachabfragesystem297

3.5 Dateniibertragung298

3.6 Ein-/Ausgabewerk(Kanalprinzip)301

Aufgaben zu Ⅳ 3.3/3.4/3.5/3.6304

Teil Ⅴ:Betriebsorganistorische Grundlagen309

1．Datenorganisation(unter Mitarbeit von Hermann Gehring)309

1.1 Dateneinheiten310

1.2 Datensatzstrukturen312

1.2.1 Logische und physische S？tze312

1.2.2 (Nicht-)Lineare S？tze314

1.2.3 (Nicht-)Formatierte Daten316

1.3 Schlüssel317

1.4 Speicherungsverfahren318

1.4.1 Sequentielle Speicherung318

1.4.2 Index-sequentielle Speicherung318

1.4.3 Index-verkettete Speicherung319

1.4.4 Gestreute Speicherung320

1.5 Suchverfahren322

1.6 Verarbeitungsverfahren324

1.6.1 Sortierte Verarbeitung324

1.6.2 Unsortierte Verarbeitung326

Aufgaben zu Ⅴ 1328

2．Programmierung328

2.1 Datenflu？plan und Programmablaufplan328

2.2 Maschinenorientierte Programmiersprachen334

2.2.1 Maschinensprache334

2.2.2 Mnemotechnischer Operationsteil335

2.2.3 Assemblersprachen337

2.3 Problemorientierte Universalsprachen339

2.3.1 Problemorientierung339

2.3.2 RPG341

2.3.3 ALGOL341

2.3.4 FORTRAN342

2.3.5 COBOL343

2.3.6 PL/1344

2.4 Problemorientierte Spezialsprachen345

2.4.1 Entwicklungsformen346

2.4.2 EXAPT und PEARL347

Aufgaben zu Ⅴ 2.1/2.2/2.3/2.4348

2.5 Programmierunterstützung349

2.5.1 Unterstützung durch Programmiersprachen349

2.5.2 Strukturierte Programmierung351

Aufgaben zu Ⅴ 2.5359

3．Betriebsarten360

3.1 Klassifizierungsschema360

3.2 Stapelverarbeitung361

3.3 Time-Sharing363

3.4 Multiprogramming364

3.5 Echtzeitverarbeitung366

3.6 Teilnehmerbetrieb und Datenfernverarbeitung367

3.7 Rechnerstrukturen370

3.7.1 Mehrprozessorbetrieb370

3.7.2 Rechner-Verbundnetze372

Aufgaben zu Ⅴ 3374

4．Betriebssysteme(unter Mitarbeit von Hermann Gehring)375

4.1 Hardware und Software375

4.1.1 Komponenten eines Rechnersystems375

4.1.2 Betriebsmittelzuteilung378

4.2 Betriebssysteme der drei Rechnergenerationen380

4.2.1 Betriebssysteme der 1．Generation380

4.2.2 Betriebssysteme der 2．Generation380

4.2.3 Betriebssysteme der 3．Generation382

4.3 Steuerprogramme des Betriebssystems383

4.3.1 Job und Task383

4.3.2 Auftrags-Management385

4.3.2.1 Bedienungssteuerung386

4.3.2.2 Auftragssteuerung386

4.3.3 Proze？steuerung387

4.3.4 Datensteuerung389

4.4 Arbeitsprogramme des Betriebssystems391

4.4.1 übersetzer,Binder,Lader391

4.4.2 Dienstprogramme395

4.5 Virtuelle Systeme396

Aufgaben zu Ⅴ 4399

Teil Ⅵ:Anwendungsorganisatorische Grundlagen403

1．Datenverarbeitung als Arbeitsproze？403

1.1 Datenverarbeitungs-Organisation404

1.1.1 Systemanalyse und Informationssysteme404

1.1.2 Hardware-Auswahl406

1.1.3 Software-Auswahl409

1.1.4 Personelle Organisation414

1.2 Datenschutz und Datensicherung418

1.2.1 Zielkonflikte beim Datenschutz418

1.2.2 Computer-Kriminalit？t und Datensicherung422

Aufgaben zu Ⅵ 1427

2．Datenverarbeitungs-Anwendungsbereiche428

2.1 Datenverarbeitung in Produktionsbetrieben428

2.1.1 Personal-und Rechnungswesen428

2.1.2 Betriebliche Planungsmethoden432

2.1.3 Vertrieb und Erzeugnisgestaltung437

2.1.4 Fertigung und Logistik440

2.1.5 Numerisch gesteuerte Maschinen447

2.1.6 Proze？rechner in der Produktion451

2.2 Datenverarbeitung in Dienstleistungsbetrieben456

2.3 Datenverarbeitung in der ？ffentlichen Verwaltung461

2.3.1 ？ffentliche Versorgungsbetriebe461

2.3.2 Staatliche Verbundnetze465

2.3.3 Datenverarbeitung in der Medizin469

2.4 Datenverarbeitung in Wissenschaft und Bildung473

2.4.1 Disziplinen und Hochschule473

2.4.2 Computer im Unterricht477

Aufgaben zu Ⅵ 2479

Anhang481

L？sungen zu den Aufgaben481

Literaturverzeichnis491

Fachw？rterverzeichnis:englisch/deutsch495

Stichw？rterverzeichnis501

Abbildungen507