Der Rechner als System

In diesem Band des Grundkurses Angewandte Informatik steht der Rechner als System im Mittelpunkt. Es wird sowohl auf die Architektur von Rechnern als auch auf systemnahe Programmierung eingegangen. Zunächst wird die rechnerinterne Darstellung von Information sowie die Verarbeitung dieser Information durch elementare Schaltungen vermittelt. Anschließend wird der Aufbau und die Arbeitsweise von Rechnern beschrieben. Dazu gehören sowohl die Grundkonzepte des klassischen von-Neumann-Rechners als auch die Konzeption und Arbeitsweise moderner Mikroprozessoren. Es wird in die Programmierung der Prozessoren und in die Konzepte rechnernaher Sprachen eingeführt. Als ausführliches Beispiel wird dazu der Mikroprozessor MC 68000 betrachtet. Der letzte Teil des Buches handelt vom Betrieb einer Rechenanlage als Ganzes. Insbesondere werden wichtige Betriebssystemaufgaben und die Verwaltung von Dateien besprochen.

1 Computergerechte Darstellung von Informationen.- 1.1 Code und Codierung.- 1.2 Darstellung von Zeichen, Ziffern und Zahlen.- 1.3 Dualdarstellung ganzer und gebrochener Zahlen.- 2 Boolesche und Schaltalgebra, grundlegende Schaltungen.- 2.1 Boolesche Algebra.- 2.2 Schaltalgebra.- 2.3 Grundlegende Schaltungen.- 2.4 Aspekte der physikalischen Realisierung.- 3 Rechnerarchitektur.- 3.1 Der von-Neumann-Rechner.- 3.2 Leistungssteigerung durch Parallelverarbeitung.- 3.3 Client/Server-Systeme.- 3.4 Betriebssysteme.- 4 Maschinenorientierte Programmiersprachen.- 4.1 Einführung.- 4.2 Ein einfacher Prozessor: Die Millimaschine.- 4.3 Eine einfache Assemblersprache.- 4.4 Darstellung in Maschinensprache.- 4.5 Mikroprogrammierung.- 5 Dateiverwaltung.- 5.1 Ein einführendes Beispiel.- 5.2 Grundbegriffe und Grundlagen.- 5.3 Primärorganisation.- 5.4 Sequentielle Primärorganisation.- 5.5 Gestreute Primärorganisation.- 5.6 Sekundärorganisation von Dateien.- 5.7 Datenbanksysteme.- Lösungen.