Universität zu Köln. Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung
Dr. Jan G. Wieners // jan.wieners@uni-koe...
Donnerstag, 11. Februar, 20:00; Ort: TBA
 https://www.facebook.com/events/969453449803672/
Abschlussklausur
01.02.2016, 10:00 Uhr c.t.
Block III: Betriebssysteme
 Verknüpfung Hard- und Software, Aufgaben von
Betriebssystemen, Prozesse, Multitasking, Speich...
Theorie I: Binäre Logik,
Gatter, Schaltungen
L1 L2 L3 Ln
Vereinfacht: Blackbox mit n Eingängen und einem
Ausgang
Eingänge / Ausgang: Spannungszustände, i.e. 0
Volt für 0 und 5 Vol...
Für zwei Eingänge (A, B): 2²=4 Tabellenzeilen
Bitte beachten: 0 und 1 sind in diesem Kontext Wahrheitswerte (0 ist FALSE, ...
Augustus De Morgan
(1806 – 1871)
Erstes Gesetz: Z = ¬(A ⋀ B) = ¬A ⋁ ¬B
De Morgan‘sche Gesetze
A B A ⋀ B ¬(A ⋀ B) ¬A ¬B ¬A ...
Praxis I: Binäre Logik,
Gatter, Schaltungen
Bestimmen Sie die vollständige Wahrheitstabelle
für die folgende Funktionsgleichung mit den drei
Variablen A, B und C:
Y =...
Y = ((A ⋁ B) ⋀ (C ⋁ B)) ⋀ ¬A
D E
F
A B C D E F Y
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Y = ((A ⋁ B) ⋀ (C ⋁ B)) ⋀ ¬A
D E
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A B C D E F Y
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Stellen Sie die zu der logischen Schaltung gehörende Wahrheitstabelle auf und
beschreiben Sie die Schaltung mit Hilfe eine...
Vereinfachen Sie bitte den folgenden
boole’schen Ausdruck unter Verwendung der
DeMorganschen Gesetze:
• (A ⋁ B) ⋀ (¬A ⋁ B)
(A ⋁ B) ⋀ (¬A ⋁ B)
= (A ⋁ B) ⋀ (A ⋁ B)
= (A ⋀ B) ⋀ (A ⋀ B)
= (A ⋀ B) ⋀ (A ⋀ B)
Theorie II: Betriebssysteme
Zentrale Aufgaben:
 Dateiverwaltung
 Abstraktionen / Schnittstellen für Zugriff auf Low-Level Funktionen (z.B. der
Festp...
Theorie III: Software-
Entwicklung
Phasen der Software-Entwicklung
 Analyse !
 Spezifikation !
 Entwurf !
 Algorithmus !
 Pseudocode !
 Implementation
...
Anforderungsanalyse
Grobdesign
Feindesign
Implementierung
Test und Integration
Wasserfallmodell
Anforderungsanalyse
Grobdesign
Feindesign
Implementierung
Test und Integration
Prototypische Entwicklung
Anforderungsanaly...
Iterative Entwicklung
Anforderungsanalyse
Grobdesign
Feindesign
Implementierung
Test und Integration
Iterativ Inkrementelle Entwicklung (State of the Art)
Theorie IV:
Programmiersprachen
Differenzierung anhand von C++ und JavaScript:
 Compiler vs. Interpreter !
 Typisierung !: Dynamisch vs. statisch !
 Va...
Praxis IV:
Programmiersprachen
Was versteht man unter einem
Algorithmus?
Was ist ein „Pseudocode“?
Geben Sie den Aufbau einer for-
Schleife wieder.
Welche Ausgabe generiert die folgende for-
Schleife?
for (var i = 0; i <= 100; i+1) {
document.write('i hat den Wert: ' + ...
Lassen Sie mit JavaScript alle geraden
Zahlen von 2 bis 200 ausgeben.
Der Modulo-Operator „%“ dividiert zwei
Zahlen und gibt den Rest der Division
zurück.
Beispiel: 3 % 2 = 1
Verwenden Sie den...
Verwenden Sie den Modulo-Operator, um
alle Zahlen von 1 bis 1000 auszugeben,
die ohne Rest durch 23 ODER 42 teilbar
sind.
Abschlussklausur
01.02.2016, 10:00 Uhr c.t.
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Bit wisem 2015-wieners-sitzung-13_Zusammenfassung II
Bit wisem 2015-wieners-sitzung-13_Zusammenfassung II
Bit wisem 2015-wieners-sitzung-13_Zusammenfassung II
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  • Cache-Hierarchie

    Cache-Speicher ist sehr schnell, aber auch sehr teuer, darum Verwendung mehrerer Caches in einer Cache-Hierarchie:
    Durchnummerierung vom Cache mit der niedrigsten Zugriffszeit (L1) bis zum langsamsten Cache (Ln), z.B. L1 Cache, L2 Cache, etc.

    Arbeitsweise:
    Zunächst wird der schnellste Cache durchsucht; enthält der L1 Cache die benötigten Daten nicht, wird der nächste (zumeist langsamere und größere) Cache durchsucht.
  • Faktum I: Die Zugriffszeit vergrößert sich, je weiter wir nach unten gehen.
    Faktum II: Die Speicherkapazität vergrößert sich, je weiter wir nach unten gehen.
    Faktum III: Die Anzahl der „Bits pro Dollar“ vergrößert sich, je weiter wir nach unten gehen, i.e.: Die Preise für die Speichermedien sinken, je weiter wir uns nach unten bewegen.
  • Umsetzung z.B. über Transistoren  Elektronisches Bauelement zum Schalten (im Nanosekundenbereich) und Verstärken elektrischer Signale (i.e. 0V / 5V)


    Bipolartechnik
    TTL (Transistor-Transistor-Logic)
    ECL (Emitter-Coupled Logic)
    MOS (Metal Oxide Semiconductor)

    Als Technologie für Computerschaltkreise: MOS:
    Contra: MOS schaltet langsamer als TTL und ECL
    PRO: MOS-Gatter erfordern weniger Strom und nehmen weniger Platz auf dem Chip ein
  • Integrierte Schaltkreise (Integrated Circuits, IC)
    Moore‘s Law?
  • Merkmale:
    - potenzielle Probleme frühzeitig
    identifiziert,
    - Lösungsmöglichkeiten im Prototypen
    gefunden, daraus Vorgaben abgeleitet
    Vorteile:
    -
    frühzeitige Risikominimierung
    - schnelles erstes Projektergebnis
    Nachteile:
    - Anforderungen müssen fast 100%-tig
    sein
    - Prototyp (illegal) in die Entwicklung
    übernommen
    - Kunde erwartet schnell Endergebnis
    Optimierung:
    es ist möglich, in die vorherige Phase
    zu springen
  • Merkmale:
    - Erweiterung der Prototypidee; SW wird in
    Iterationen entwickelt
    - In jeder Iteration wird System weiter verfeinert
    - In ersten Iterationen Schwerpunkt auf Analyse
    und Machbarkeit; später auf Realisierung
    große Vorteile:
    - dynamische Reaktion auf Risiken
    - Teilergebnisse mit Kunden diskutierbar
    Nachteile im Detail:
    - schwierige Projektplanung
    - schwierige Vertragssituation
    - Kunde erwartet zu schnell Endergebnis
    - Kunde sieht Anforderungen als beliebig
    änderbar
  • Merkmale:
    - Erweiterung der Prototypidee; SW wird in
    Iterationen entwickelt
    - In jeder Iteration wird System weiter verfeinert
    - In ersten Iterationen Schwerpunkt auf Analyse
    und Machbarkeit; später auf Realisierung
    große Vorteile:
    - dynamische Reaktion auf Risiken
    - Teilergebnisse mit Kunden diskutierbar
    Nachteile im Detail:
    - schwierige Projektplanung
    - schwierige Vertragssituation
    - Kunde erwartet zu schnell Endergebnis
    - Kunde sieht Anforderungen als beliebig
    änderbar
  • Bit wisem 2015-wieners-sitzung-13_Zusammenfassung II

    1. 1. Universität zu Köln. Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung Dr. Jan G. Wieners // jan.wieners@uni-koeln.de Basisinformationstechnologie I Wintersemester 2015/16 25. Januar 2016 – Zusammenfassung II / Klausurvorbereitung II
    2. 2. Donnerstag, 11. Februar, 20:00; Ort: TBA  https://www.facebook.com/events/969453449803672/
    3. 3. Abschlussklausur 01.02.2016, 10:00 Uhr c.t.
    4. 4. Block III: Betriebssysteme  Verknüpfung Hard- und Software, Aufgaben von Betriebssystemen, Prozesse, Multitasking, Speicher- und Dateiverwaltung Block IV: Programmiersprachen  Arten von Programmiersprachen, VMs, Interpreter, Compiler, Programmentwicklung, UML, Datentypen, Variablen, Kontrollstrukturen Seminarthemen BIT I
    5. 5. Theorie I: Binäre Logik, Gatter, Schaltungen
    6. 6. L1 L2 L3 Ln
    7. 7. Vereinfacht: Blackbox mit n Eingängen und einem Ausgang Eingänge / Ausgang: Spannungszustände, i.e. 0 Volt für 0 und 5 Volt für 1 (Logik)Gatter & A B Y
    8. 8. Für zwei Eingänge (A, B): 2²=4 Tabellenzeilen Bitte beachten: 0 und 1 sind in diesem Kontext Wahrheitswerte (0 ist FALSE, 1 ist TRUE)! Wahrheitstabelle A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1
    9. 9. Augustus De Morgan (1806 – 1871) Erstes Gesetz: Z = ¬(A ⋀ B) = ¬A ⋁ ¬B De Morgan‘sche Gesetze A B A ⋀ B ¬(A ⋀ B) ¬A ¬B ¬A ⋁ ¬B 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0
    10. 10. Praxis I: Binäre Logik, Gatter, Schaltungen
    11. 11. Bestimmen Sie die vollständige Wahrheitstabelle für die folgende Funktionsgleichung mit den drei Variablen A, B und C: Y = ((A ⋁ B) ⋀ (C ⋁ B)) ⋀ ¬A
    12. 12. Y = ((A ⋁ B) ⋀ (C ⋁ B)) ⋀ ¬A D E F A B C D E F Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0
    13. 13. Y = ((A ⋁ B) ⋀ (C ⋁ B)) ⋀ ¬A D E F A B C D E F Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 Y = (NICHT A UND B UND NICHT C) ODER (NICHT A UND B UND C)
    14. 14. Stellen Sie die zu der logischen Schaltung gehörende Wahrheitstabelle auf und beschreiben Sie die Schaltung mit Hilfe eines logischen Ausdrucks: C D E Z = (A ⋀ B) ⋁ (A ⋀ B)  Exklusives ODER A B C = NICHT(A UND B) D = NICHT (A UND C) E = NICHT (B UND C) Z = NICHT (D UND E) 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0
    15. 15. Vereinfachen Sie bitte den folgenden boole’schen Ausdruck unter Verwendung der DeMorganschen Gesetze: • (A ⋁ B) ⋀ (¬A ⋁ B)
    16. 16. (A ⋁ B) ⋀ (¬A ⋁ B) = (A ⋁ B) ⋀ (A ⋁ B) = (A ⋀ B) ⋀ (A ⋀ B) = (A ⋀ B) ⋀ (A ⋀ B)
    17. 17. Theorie II: Betriebssysteme
    18. 18. Zentrale Aufgaben:  Dateiverwaltung  Abstraktionen / Schnittstellen für Zugriff auf Low-Level Funktionen (z.B. der Festplatte)  Blöcke / Cluster, Fragmentierung ! Prozessverwaltung / Ressourcenverwaltung / Zeitplanung  Scheduling  Prozesse vs. Threads !  (Prozesszustände) !  Scheduling / Multitasking !  Kooperatives Multitasking !  Präemptives Multitasking ! Speicherverwaltung  Virtueller Speicher !  Swapping !  Paging ! Themenüberblick „Betriebssysteme“
    19. 19. Theorie III: Software- Entwicklung
    20. 20. Phasen der Software-Entwicklung  Analyse !  Spezifikation !  Entwurf !  Algorithmus !  Pseudocode !  Implementation  (Post-Implementation) Vorgehensmodelle  Wasserfallmodell !  Prototypische Entwicklung !  Iterative Entwicklung !  Iterativ inkrementelle Entwicklung ! Agile Software-Entwicklung  Intention  Mockups !  Werkzeuge und Methoden  User Stories !  User Story Mapping Themenüberblick „Software-Entwicklung: klassisch vs. agil“
    21. 21. Anforderungsanalyse Grobdesign Feindesign Implementierung Test und Integration Wasserfallmodell
    22. 22. Anforderungsanalyse Grobdesign Feindesign Implementierung Test und Integration Prototypische Entwicklung Anforderungsanalyse Grobdesign Feindesign Implementierung Test und Integration Prototyp
    23. 23. Iterative Entwicklung Anforderungsanalyse Grobdesign Feindesign Implementierung Test und Integration
    24. 24. Iterativ Inkrementelle Entwicklung (State of the Art)
    25. 25. Theorie IV: Programmiersprachen
    26. 26. Differenzierung anhand von C++ und JavaScript:  Compiler vs. Interpreter !  Typisierung !: Dynamisch vs. statisch !  Variablen: Deklaration vs. Initialisierung !  Paradigmen: funktionale vs. Objektorientierte Programmierung  Objektorientierung: Klassen, Kapselung, Geheimnisprinzip !  Hardwarenahe Programmierung: C++ und Zeiger  Gemeinsamkeiten: Auswahlanweisungen und Kontrollstrukturen !  Schichten-Architektur: MVC ! Programmiersprachen und ihre Unterschiede
    27. 27. Praxis IV: Programmiersprachen
    28. 28. Was versteht man unter einem Algorithmus?
    29. 29. Was ist ein „Pseudocode“?
    30. 30. Geben Sie den Aufbau einer for- Schleife wieder.
    31. 31. Welche Ausgabe generiert die folgende for- Schleife? for (var i = 0; i <= 100; i+1) { document.write('i hat den Wert: ' + i); }
    32. 32. Lassen Sie mit JavaScript alle geraden Zahlen von 2 bis 200 ausgeben.
    33. 33. Der Modulo-Operator „%“ dividiert zwei Zahlen und gibt den Rest der Division zurück. Beispiel: 3 % 2 = 1 Verwenden Sie den Modulo-Operator, um alle Zahlen von 1 bis 1000 auszugeben, die ohne Rest durch 23 teilbar sind.
    34. 34. Verwenden Sie den Modulo-Operator, um alle Zahlen von 1 bis 1000 auszugeben, die ohne Rest durch 23 ODER 42 teilbar sind.
    35. 35. Abschlussklausur 01.02.2016, 10:00 Uhr c.t.
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