Angewandte Kognitions- und Medienwissenschaft an der Universität Duisburg_Essen
Bit wisem 2015-wieners-sitzung-13_Zusammenfassung II
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
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
10. 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
11. 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
12. 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
15. Bestimmen Sie die vollständige Wahrheitstabelle
für die folgende Funktionsgleichung mit den drei
Variablen A, B und C:
Y = ((A ⋁ B) ⋀ (C ⋁ B)) ⋀ ¬A
16. 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
17. 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)
18.
19. 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
20. Vereinfachen Sie bitte den folgenden
boole’schen Ausdruck unter Verwendung der
DeMorganschen Gesetze:
• (A ⋁ B) ⋀ (¬A ⋁ B)
21. (A ⋁ B) ⋀ (¬A ⋁ B)
= (A ⋁ B) ⋀ (A ⋁ B)
= (A ⋀ B) ⋀ (A ⋀ B)
= (A ⋀ B) ⋀ (A ⋀ B)
31. 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
36. Welche Ausgabe generiert die folgende for-
Schleife?
for (var i = 0; i <= 100; i+1) {
document.write('i hat den Wert: ' + i);
}
37.
38. Lassen Sie mit JavaScript alle geraden
Zahlen von 2 bis 200 ausgeben.
39. 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.
40. Verwenden Sie den Modulo-Operator, um
alle Zahlen von 1 bis 1000 auszugeben,
die ohne Rest durch 23 ODER 42 teilbar
sind.
Cache-Hierarchie
Cache-Speicher ist sehr schnell,aber auch sehr teuer, darumVerwendung mehrerer Cachesin einer Cache-Hierarchie:
Durchnummerierung vom Cachemit der niedrigsten Zugriffszeit (L1) biszum langsamsten Cache (Ln), z.B. L1Cache, L2 Cache, etc.
Arbeitsweise:
Zunächst wird der schnellste Cachedurchsucht; enthält der L1 Cache diebenötigten Daten nicht, wird dernächste (zumeist langsamere undgrößere) 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
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