IGL
Informatik Grundlagen
Informatik Grundlagen
Sie kennen zwei verschiedene Rechnerarchitekturen
Von Neumann, Harvard
Sie können die Funktion einer CPU beschreiben
Rechnen, springen, lesen, ausführen
Sie können den Verarbeitungsablauf auf einem Von Neumann Rechner erklären
Die Programme und Daten in einem Arbeitsspeicher, der über ein Bussystem mit dem Prozessor verbunden ist
Sie können das Lesen und Beschreiben einer Speicherzelle beschreiben unter Verwendung der Begriffe Adressbus und Datenbus
Datenbus bringt Information zum CPU; Adressbus bringt die verarbeiteten Daten zum Speicher/Output
Sie können eine Speicherhierarchie (Zugriffszeit, Datenmengen) beschreiben
(Nach schneller Zugriffszeit/ kleine Datenmenge sortiert)
Register
Cache
Hauptspeicher (RAM)
Magnetspeicher
Magnetband
Sie können das Betriebssystem ins Architekturmodell richtig einordnen
Systemprogramme (Compiler, Editoren, Kommandointerpreter, Betriebssystem)
Sie kennen Aufgaben und Funktionsprinzipien eines Betriebssystems
Benutzeroberfläche zum Benutzen von Hardware
Sie können den Begriff Prozess und die Prozesszustände anschaulich erklären
- Prozess: in Ausführung befindliches Programm
- Prozesszustand:
- Deadlocks-Verklemmung
- Concurrent Processes-blockiert,
- Kritische Region- teil in dem gemeinsam genutzter Speicher verwendet wird
- Semaphore-ist ein Mittel zur Verwaltung unteilbarer Ressourcen
- Prozesszustand:
Sie kennen die Aufgabe eines Schedulers
- Scheduler-regelt die Reihenfolge der Warteschlange (Prozesse)
- Nonpreemtive
- Ein Prozess rechnet so lange, bis er fertig ist
- Preemtive
- Prozess wird nach einiger Zeit unterbrochen
- Nonpreemtive
Sie kennen den grundsätzlichen Aufbau eines Filesystems
Aufbau Filesystem: Festplatte unterteilen, Master Boot Record, Bootblock, Superblock
Sie können sechs Dateioperationen benennen und ihre jeweilige Funktion beschreiben
- Create - Anlegen einer leeren Datei
- Delete - Freigabe des Platzes auf der Platte
- Open - Lesen der Attribute und Festplattenadresse
- Close - Löschen des internen Speichers für Verwaltungsinformationen
- Read- Lesen einer Anzahl Bytes ab der momentanen Position in bereitgestelltem Puffer
- Write - Schreiben ab der momentanen Position
Sie können die Funktionsweise einer verketteten Liste mit einer Skizze erklären
Viele Speicher, einfache Identifizierung,
Sie kennen mindestens 3 moderne Programmiersprachen beim Namen und können das zugehörige Programmier Paradigma beschreiben.
- Imperativ
- C
- Objektorientiert
- C#, C++, JAVA
- Skriptsprache
- PHP
- Rechnen, simulieren
- Maple
Sie können die Funktion des Java Compilers (javac) erklären
- Aus einer .java Datei wird eine .class datei. Bei Syntaxfehlern erscheint Fehlermeldung
- Übersetzt Programm in Maschinencode
Sie können die Funktion der Java Virtual Machine JVM (java) erklären.
Erstellt plattformunabhängiger zwischencode mit dem Dateityp .class
Sie verstehen den Entwicklungszyklus Editieren – Kompilieren – Ausführen – Testen
- Programm schreiben
- In Maschinencode übersetzen
- Programm starten (wenn keine Syntaxfehler)
- Programm auf Fehler prüfen
Sie können den Unterschied zwischen .java und .class Dateien erklären.
- .java ist der Quellcode; .class ist der kompilierte Code
Sie können Constraint Probleme definieren und im Alltag erkennen
Contraints sagen aus, welche Wertzuweisungen zu Variablen möglich sind. (bei Sudoku keine Zahl doppelt pro Reihe)
Sie können aus einer Problembeschreibung in natürlicher Sprache ein Constraint Problem ableiten
- Bei Sudoku 9x9:
- Variable: 81
- Frames / Weremenge: (1-9)
- Constraints: keine Zahl doppelt pro Reihe, pro Spalte und pro 3x3 Feld
Sie können vollständige und unvollständige Lösungstechniken unterscheiden und kennen deren Vor- und Nachteile
- Lösungstechniken:
- Backtrack Search: (Vollständig)
- Durchlaufen Sie alle Zellen respektive Variablen in einer vorgegebenen Folge. Zahlen nach 1,2,3,4 einfügen. Prüfen Sie pro Zelle immer alle Constraints (Bedingungen)
- Nachteil: Dauert Lange,
- Vorteil: Lösung wird immer gefunden wenn es eine gibt
- Forward Checking: (unvollständig)
- Vor dem Backtrack Search werden alle Constraints geprüft. Somit fallen bereits viele Möglichkeiten weg. Anschliessend kann ein effizienteres Backtrack durchgeführt werden
- Vorteil: verschnellert backtrack
- Nachteil: Nicht vollständig
- (Bounds Consistency:) wird eher nicht angewendet
- Strongly connectet: den selben Wertebereich z.b. x = 1,2 ; y = 1,2 ; z = 1,2,3-> z wird immer 3 sein!
- Domain Consistency: unvollständig
- Zuerst wird wird Forward Checking angewendet, anschliessend werden alle Strongly connectet Kompenenten definiert.
- Backtrack Search: (Vollständig)
Sie wissen, was Informatik ist, kennen die die Teilgebiete der Informatik und können diese erläutern
-Theoretische Informatik (z.b. Sprachen)
- Technische Informatik ( Hardware als Grundlage)
-Praktische Informatik (Software Programmierung)
-Angewandte Informatik ( Applikationen)
Sie können den Zweck der IT im Unternehmen aufzeigen und erklären
IT Betrieb/Support, IT-Entwicklung
Sie kenne die drei Hauptsichten – Prozesse, Funktionen und Daten – der IT und können diese erläutern und kennen Beispiele
-Prozesse: WIE funktioniert eine Firma (z.b. Antrag für Urlaub)
-Funktionen: WOMIT Hardware und Sofware (z.b. Systemmodell CD-Player)
-Daten: WAS? Beschreibt die Info, die benötigt wird ( Lochkarten, JPG...)
Sie kennen den grundsätzlichen Aufbau (Hardware) eines Computersystems
- Input ( Tastatur, Maus)
- Zentraleinheit ( CPU, RAM, ROM)
- Output (Bildschirm)
Sie kennen den grundsätzlichen Aufbau (Schichtung der Software) auf einem Computersystem und den Aufbau einer verteilten Applikation
- Hardware (Base) z.b. Laptop
- Betriebssystem ( Middleware) z.b. Windows 7
- Applikationen ( Applikation) z.b. Word, Outlook
Sie wissen, was digitale Daten sind, kennen Beispiele und können die Art und Weise der Speicherung erläutern
- Repräsentiert durch Zeichen (Buchstaben, Zahlen...)
- Rechenintern 0 & 1 (unterschiedliche Stromspannung)
- Können via elektrische impulsfolgen (magnetische Positionen) auf Datenträgern dargestellt werden.
- Bitkodierung ( 1 Byte = 8 Bit) Zahlen von 0-255
Sie können den Begriff Technologie-Konvergenz mit praktischen Beispielen unterlegen.
Zusammenwachsen von Nachrichtentechnik, Elektronik und Computer Science (Informatik)
Beispiele: Fernseher mit Webbrowser, Mobiltelefon mit MP3 Player, Tablet mit allem
Sie kennen eine Gliederung der Informationsinfrastruktur.
- Informationsinfrastruktur
- Informationsgesellschaft
- Informationsanwendungen - Ausbildung: Ilias, CAD - Lifestyle: Facebook, W-App - Profess. AW - Öffentl. Verwaltung
- Informationsverarbeitung - Informationsschutz & Synchronisation - DB & Server Technologie
- Informationsübermittlung - Nachrichtentechnik
Sie kennen Strategie und Schwerpunkte für die Informationsgesellschaft Schweiz.
Nachhaltigkeit sichern und Wohlstand vermehren
èVoraussetzung ist die Bereitstellung von und Zugang zu Wissen und Informationen
Grundsätze: Grundversorgung, Vertrauen, Zugang für alle, Befähigung, Föderalismus, Zusammenarbeit
Sie kennen die Begriffe Standardisierungsgremien, Fachverbände und Foren und könne je ein konkretes Beispiel benennen.
- Standardisierungsgremien:
ISO, DIN, IEEE
Fachverbände:
IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers)
Electrosuisse (Schweizerischer Elektrotechnischer Verein)
Foren:
Verbunde von Firmen/Interessengruppen mit dem Ziel…
… Inputs an die Standardisierungsgremien zu liefern
… Tatsachen zu schaffen
… Interoperabilität zw. Produkten
Wi-fi.org
Sie kennen die beteiligten Mitspieler (Rollen) im Informations- und Kommunikationsgeschäft.
Zulieferer-Produzent-Verkaufsnetz-Kunde
Vorteile Kunden Bessere Auswahlmöglichkeiten (freie Infos/Vergleich) Tiefere Kosten (Suche nach dem besten Angebot à Online Börsen und Tauschmärkte)
Sie kennen den prinzipiellen Aufbau der Internet-Protokolle. (Protokollstapel, IP, TCP, UDP, Applikation, DNS, Adressierung, Routing, E-Mail, HTTP)
TCP: Transmission Control Protocol
Verbindungsorientiertes Protokoll, Empfänger wird vor dem Senden kontaktiert
TCP = garantierte Übertragung (Brief per einschreiben sozusagen)
TCP versieht IP Pakete mit einer Sequenznummer
UDP: User Datagram Protocol
Verbindungsloses Protokoll. Der Empfänger wird vor dem Senden nicht kontaktiert und benachrichtigt, es gibt keine Fehlerkontrolle, verlorene Pakete werden nicht neu gesendet.
UDP = best effort (also so gut wie möglich, so wies die Post macht Beispiel: Skype spielt keine Rolle ob Teile nicht übertragen werden)
Domain Name System DNS:
Wandelt die Domain (z.b. example.org) in eine IP Adresse um (z.b. 192.0.0.111).
DNS verwenden UDP
Internet Protocol IP:
Bestehend aus zwei Teilen:
Kopfdaten: die Informationen über Quelle, Ziel, Status, Fragmentierung etc. enthalten
Nutzdaten: E-Mail
Routing
Weiterleiten von Datenpaketen in andere Netzwerke
Senden (smtp) und Empfangen (pop) von E-Mails
Adressierung
Erfolgt mittels IP-Adresse die eindeutig ist für ein Gerät bspw. 192.168.12.1
http
Hypertext Transfer Protocol, zur Übertragung von Daten über ein Netzwerk
Sie können die prinzipielle Funktionsweise des Schichtenmodells der Telekommunikation mittels eines anschaulichen Beispiels erläutern.
Sie können verschiedene Aspekte von Sicherheit in Netzwerken angeben
Datenschutz (Persönliche Daten), Sicherheit vor Datenverlust, Sicherheit vor Datendiebstahl, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Informationsinfrastruktur (Überlastung)
Sie sind sich der unterschiedlichen Bedrohungen der Sicherheit bewusst und können diese beschreiben
DoS (Denial of Service) Überlastung eines Servers, MITM (Man in the middle) Angreifer hat Kontrolle über den Datenverkehr, Replay Attacke (Abhören und aufzeichnen), Sniffer (Software die Daten aufzeichnen kann), Trojaner (als nützliche Anwendung getarnter Schädling), Virus (Infiziert Dateien durch Weitergabe der Datei), Wurm (Verteilt sich über Netzwerk), Spam (unerwünschte E-Mail), Phishing (Vorspiegeln falscher Webseiten, um Passwörter auszuspionieren ), Brute FarceAttacke (Ausprobieren aller (o. vieler) möglicher Passwörter z.B. Wörterbuchangriff)
Sie kennen verschiedene Sicherheitsmassnahmen und deren Nutzen zur Abwehr von Bedrohungen.
1. Firewall: Schutz gegen Zugriffe von aussen 2. Kryptografie: Verschlüsselung 3. Software-Updates um Sicherheitslücken zu schliessen 4. Anti-Viren-Software 5. VPN-Virtuelles Privates Netz 6. Authentifizierung und Integrität 7. Verschlüsselungsverfahren und Algorithmen/Protokolle (IPsec, SSL, SSH)
Sie können den Ablauf des Private-Key-Verfahrens erklären.
1. Ich verschlüssle einen Text mit einem Passwort.
2. Dieses PW gebe ich meinem Freund weiter, welcher den Text damit entschlüsseln kann.
Vorteil: Ich entscheide, wem ich das PW gebe Nachteil: wenn jemand das PW Mithören kann (beim Weitergeben) - Schwachstell: Übergabe des gemeinsamen Schlüssels
Sie können den Ablauf des Public-Key-Verfahrens erklären.
Asymmetrische Verschlüsselung: First key für die Verschlüsselung und second key Entschlüsselung
1. Ich verschlüssle einen Text mit dem Public-key von jemandem und schicke ihm diesen.
2. Derjenige kann mit seinem privaten PW den Text entschlüsseln und lesen.
Nachteil: Der Sender kann nicht authentifiziert werden, Privater Schlüssel ist geheim
Sie können die Funktionsweise einer Digitalen Signatur erklären.
Empfänger kann Identität des Senders überprüfen. Asymmetrisches Kryptosystem.
- Datei wird mit einem Private Key verschlüsselt (unterschrieben)
-Datei kann nach dem versenden mit einem Public Key verifiziert und entschlüsselt werden
Sie können eine Security Policy für ein kleines Unternehmen erstellen.
Definition Ist ein Regelwerk, das den Umgang mit Sicherheit unter ganzheitlichen Gesichtspunkten beschreibt Sie muss regelmässig überprüft werden Sie definiert die zur Verfügung gestellten Dienste (Internet, Intranet) Sie definiert die Nutzen dieser Dienste (intern & extern) Sie definiert Technische Massnahmen (verwendete Technologie, regelm. Funktionsprüfung) Sie beinhaltet: Sie legt fest, welche Bereiche im Unternehmen empfindlich sind, wie das Unternehmen damit umgeht und wie diese geschützt werden. Sie legt die Verantwortlichkeit von Netzwerk-/ Systemadministratoren, Benutzer und Manager fest.
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Lernkarten
Sie wissen, was Informatik ist, kennen die die Teilgebiete der Informatik und können diese erläutern
-Theoretische Informatik (z.b. Sprachen)
- Technische Informatik ( Hardware als Grundlage)
-Praktische Informatik (Software Programmierung)
-Angewandte Informatik ( Applikationen)
Sie können den Zweck der IT im Unternehmen aufzeigen und erklären
IT Betrieb/Support, IT-Entwicklung
Sie kenne die drei Hauptsichten – Prozesse, Funktionen und Daten – der IT und können diese erläutern und kennen Beispiele
-Prozesse: WIE funktioniert eine Firma (z.b. Antrag für Urlaub)
-Funktionen: WOMIT Hardware und Sofware (z.b. Systemmodell CD-Player)
-Daten: WAS? Beschreibt die Info, die benötigt wird ( Lochkarten, JPG...)
Sie kennen den grundsätzlichen Aufbau (Hardware) eines Computersystems
- Input ( Tastatur, Maus)
- Zentraleinheit ( CPU, RAM, ROM)
- Output (Bildschirm)
Sie kennen den grundsätzlichen Aufbau (Schichtung der Software) auf einem Computersystem und den Aufbau einer verteilten Applikation
- Hardware (Base) z.b. Laptop
- Betriebssystem ( Middleware) z.b. Windows 7
- Applikationen ( Applikation) z.b. Word, Outlook
Sie wissen, was digitale Daten sind, kennen Beispiele und können die Art und Weise der Speicherung erläutern
- Repräsentiert durch Zeichen (Buchstaben, Zahlen...)
- Rechenintern 0 & 1 (unterschiedliche Stromspannung)
- Können via elektrische impulsfolgen (magnetische Positionen) auf Datenträgern dargestellt werden.
- Bitkodierung ( 1 Byte = 8 Bit) Zahlen von 0-255
Sie können den Begriff Technologie-Konvergenz mit praktischen Beispielen unterlegen.
Zusammenwachsen von Nachrichtentechnik, Elektronik und Computer Science (Informatik)
Beispiele: Fernseher mit Webbrowser, Mobiltelefon mit MP3 Player, Tablet mit allem
Sie kennen eine Gliederung der Informationsinfrastruktur.
- Informationsinfrastruktur
- Informationsgesellschaft
- Informationsanwendungen - Ausbildung: Ilias, CAD - Lifestyle: Facebook, W-App - Profess. AW - Öffentl. Verwaltung
- Informationsverarbeitung - Informationsschutz & Synchronisation - DB & Server Technologie
- Informationsübermittlung - Nachrichtentechnik
Sie kennen Strategie und Schwerpunkte für die Informationsgesellschaft Schweiz.
Nachhaltigkeit sichern und Wohlstand vermehren
èVoraussetzung ist die Bereitstellung von und Zugang zu Wissen und Informationen
Grundsätze: Grundversorgung, Vertrauen, Zugang für alle, Befähigung, Föderalismus, Zusammenarbeit
Sie kennen die Begriffe Standardisierungsgremien, Fachverbände und Foren und könne je ein konkretes Beispiel benennen.
- Standardisierungsgremien:
ISO, DIN, IEEE
Fachverbände:
IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers)
Electrosuisse (Schweizerischer Elektrotechnischer Verein)
Foren:
Verbunde von Firmen/Interessengruppen mit dem Ziel…
… Inputs an die Standardisierungsgremien zu liefern
… Tatsachen zu schaffen
… Interoperabilität zw. Produkten
Wi-fi.org
Sie kennen die beteiligten Mitspieler (Rollen) im Informations- und Kommunikationsgeschäft.
Zulieferer-Produzent-Verkaufsnetz-Kunde
Vorteile Kunden Bessere Auswahlmöglichkeiten (freie Infos/Vergleich) Tiefere Kosten (Suche nach dem besten Angebot à Online Börsen und Tauschmärkte)
Sie kennen den prinzipiellen Aufbau der Internet-Protokolle. (Protokollstapel, IP, TCP, UDP, Applikation, DNS, Adressierung, Routing, E-Mail, HTTP)
TCP: Transmission Control Protocol
Verbindungsorientiertes Protokoll, Empfänger wird vor dem Senden kontaktiert
TCP = garantierte Übertragung (Brief per einschreiben sozusagen)
TCP versieht IP Pakete mit einer Sequenznummer
UDP: User Datagram Protocol
Verbindungsloses Protokoll. Der Empfänger wird vor dem Senden nicht kontaktiert und benachrichtigt, es gibt keine Fehlerkontrolle, verlorene Pakete werden nicht neu gesendet.
UDP = best effort (also so gut wie möglich, so wies die Post macht Beispiel: Skype spielt keine Rolle ob Teile nicht übertragen werden)
Domain Name System DNS:
Wandelt die Domain (z.b. example.org) in eine IP Adresse um (z.b. 192.0.0.111).
DNS verwenden UDP
Internet Protocol IP:
Bestehend aus zwei Teilen:
Kopfdaten: die Informationen über Quelle, Ziel, Status, Fragmentierung etc. enthalten
Nutzdaten: E-Mail
Routing
Weiterleiten von Datenpaketen in andere Netzwerke
Senden (smtp) und Empfangen (pop) von E-Mails
Adressierung
Erfolgt mittels IP-Adresse die eindeutig ist für ein Gerät bspw. 192.168.12.1
http
Hypertext Transfer Protocol, zur Übertragung von Daten über ein Netzwerk
Sie können die prinzipielle Funktionsweise des Schichtenmodells der Telekommunikation mittels eines anschaulichen Beispiels erläutern.
Sie können verschiedene Aspekte von Sicherheit in Netzwerken angeben
Datenschutz (Persönliche Daten), Sicherheit vor Datenverlust, Sicherheit vor Datendiebstahl, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Informationsinfrastruktur (Überlastung)
Sie sind sich der unterschiedlichen Bedrohungen der Sicherheit bewusst und können diese beschreiben
DoS (Denial of Service) Überlastung eines Servers, MITM (Man in the middle) Angreifer hat Kontrolle über den Datenverkehr, Replay Attacke (Abhören und aufzeichnen), Sniffer (Software die Daten aufzeichnen kann), Trojaner (als nützliche Anwendung getarnter Schädling), Virus (Infiziert Dateien durch Weitergabe der Datei), Wurm (Verteilt sich über Netzwerk), Spam (unerwünschte E-Mail), Phishing (Vorspiegeln falscher Webseiten, um Passwörter auszuspionieren ), Brute FarceAttacke (Ausprobieren aller (o. vieler) möglicher Passwörter z.B. Wörterbuchangriff)
Sie kennen verschiedene Sicherheitsmassnahmen und deren Nutzen zur Abwehr von Bedrohungen.
1. Firewall: Schutz gegen Zugriffe von aussen 2. Kryptografie: Verschlüsselung 3. Software-Updates um Sicherheitslücken zu schliessen 4. Anti-Viren-Software 5. VPN-Virtuelles Privates Netz 6. Authentifizierung und Integrität 7. Verschlüsselungsverfahren und Algorithmen/Protokolle (IPsec, SSL, SSH)
Sie können den Ablauf des Private-Key-Verfahrens erklären.
1. Ich verschlüssle einen Text mit einem Passwort.
2. Dieses PW gebe ich meinem Freund weiter, welcher den Text damit entschlüsseln kann.
Vorteil: Ich entscheide, wem ich das PW gebe Nachteil: wenn jemand das PW Mithören kann (beim Weitergeben) - Schwachstell: Übergabe des gemeinsamen Schlüssels
Sie können den Ablauf des Public-Key-Verfahrens erklären.
Asymmetrische Verschlüsselung: First key für die Verschlüsselung und second key Entschlüsselung
1. Ich verschlüssle einen Text mit dem Public-key von jemandem und schicke ihm diesen.
2. Derjenige kann mit seinem privaten PW den Text entschlüsseln und lesen.
Nachteil: Der Sender kann nicht authentifiziert werden, Privater Schlüssel ist geheim
Sie können die Funktionsweise einer Digitalen Signatur erklären.
Empfänger kann Identität des Senders überprüfen. Asymmetrisches Kryptosystem.
- Datei wird mit einem Private Key verschlüsselt (unterschrieben)
-Datei kann nach dem versenden mit einem Public Key verifiziert und entschlüsselt werden
Sie können eine Security Policy für ein kleines Unternehmen erstellen.
Definition Ist ein Regelwerk, das den Umgang mit Sicherheit unter ganzheitlichen Gesichtspunkten beschreibt Sie muss regelmässig überprüft werden Sie definiert die zur Verfügung gestellten Dienste (Internet, Intranet) Sie definiert die Nutzen dieser Dienste (intern & extern) Sie definiert Technische Massnahmen (verwendete Technologie, regelm. Funktionsprüfung) Sie beinhaltet: Sie legt fest, welche Bereiche im Unternehmen empfindlich sind, wie das Unternehmen damit umgeht und wie diese geschützt werden. Sie legt die Verantwortlichkeit von Netzwerk-/ Systemadministratoren, Benutzer und Manager fest.
Sie können (einfache) Regeln für eine Firewall interpretieren.
Welche Pakete dürfen passieren; Von welchem Absender; An welchen Empfänger; An welchen Port; Welches Protokoll
Sie kennen den Nutzen und die Anwendung von Steganografie
Verstecken von Informationen in einer Datei (Beispiel Gedicht: Foxtrott Uniform Charlie Kilo)
Sie können in einer Fallstudie adäquate technische, logische und organisatorische Massnahmen zur Computersicherheit vorschlagen.
Sicherung Ihrer Systeme gegen unbefugten Zugriff von innen und außen (Zugriffskontrolle und Virenschutz)
Sicherung vor Datenverlust (Backup-Systeme)
Sicherung vor Datenklau (Chiffrier-Systeme)
Ausfallsicherheit, Betriebssicherheit, Notfallprogramme, Sicherheits-Audits
Sie kennen den Begriff "Bit" als "Atom" der digitalen Datenverarbeitung
0 oder 1
8bit= 1Byte
Sie verstehen die prinzipielle Gleichheit von Zahlen, Bildern, Musik und Texten auf der Bit-Ebene
Alles wird binär beschrieben (0;1)
Sie kennen das duale, (oktale) und hexadezimale Zahlensystem
Duale=Binär 0,1 ; Oktale (0-7) ; Hexadezimal (0-15 resp 0-F)
Sie können das Vorzeichen einer im 2-er Komplement gegebenen Binärzahl bestimmen
rste Zahl gibt an, ob die Zahl negativ ist, muss aber vorgegeben sein: -4 könnte auch 252 sein. (0 = 0 positiv & 1 = 1 negativ)
Sie können die Haupteigenschaften von Gleitkommzahlen benennen
Sie kennen die Bool'schen Operationen NOT, AND, OR und XOR auswendig
NOT= negieren AND= 1 und 2; OR= entweder 1 oder 2 oder beide ; XOR= entweder 1 oder 2
Sie kennen auf konzeptioneller Stufe die Komponenten Addierer und Flip-Flop
Addierer: kann addieren
Flip-Flop= bestehend aus Set und Reset -> Zustand wird gehalten bis Reset gedrückt wird
Sie kennen das Moor'sche Gesetz
Anzahl Prozessoren verdoppelt sich alle 18 Monate
Sie kennen zwei verschiedene Rechnerarchitekturen
Von Neumann, Harvard
Sie können die Funktion einer CPU beschreiben
Rechnen, springen, lesen, ausführen
Sie können den Verarbeitungsablauf auf einem Von Neumann Rechner erklären
Die Programme und Daten in einem Arbeitsspeicher, der über ein Bussystem mit dem Prozessor verbunden ist
Sie können das Lesen und Beschreiben einer Speicherzelle beschreiben unter Verwendung der Begriffe Adressbus und Datenbus
Datenbus bringt Information zum CPU; Adressbus bringt die verarbeiteten Daten zum Speicher/Output
Sie können eine Speicherhierarchie (Zugriffszeit, Datenmengen) beschreiben
(Nach schneller Zugriffszeit/ kleine Datenmenge sortiert)
Register
Cache
Hauptspeicher (RAM)
Magnetspeicher
Magnetband
Sie können das Betriebssystem ins Architekturmodell richtig einordnen
Systemprogramme (Compiler, Editoren, Kommandointerpreter, Betriebssystem)
Sie kennen Aufgaben und Funktionsprinzipien eines Betriebssystems
Benutzeroberfläche zum Benutzen von Hardware
Sie können den Begriff Prozess und die Prozesszustände anschaulich erklären
- Prozess: in Ausführung befindliches Programm
- Prozesszustand:
- Deadlocks-Verklemmung
- Concurrent Processes-blockiert,
- Kritische Region- teil in dem gemeinsam genutzter Speicher verwendet wird
- Semaphore-ist ein Mittel zur Verwaltung unteilbarer Ressourcen
- Prozesszustand:
Sie kennen die Aufgabe eines Schedulers
- Scheduler-regelt die Reihenfolge der Warteschlange (Prozesse)
- Nonpreemtive
- Ein Prozess rechnet so lange, bis er fertig ist
- Preemtive
- Prozess wird nach einiger Zeit unterbrochen
- Nonpreemtive
