Grundzüge der Informatik ( Informatik II )

Prof. Dr. Hans-Jürgen Buhl

1997

Fachbereich Mathematik (7) Institut für Angewandte Informatik

Bergische Universität – Gesamthochschule Wuppertal

Interner Bericht der Integrierten Arbeitsgruppe Mathematische Probleme aus dem Ingenieurbereich

IAGMPI – 9701 März 1997

Praktische Informatik 03

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Inhaltsverzeichnis

1 Rechnerarchitektur 1 1.1 Der von-Neumann-Rechner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2 Datenformate, Maschinenbefehle und

Adressierungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.1 Schrift / Zeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.2.1.1 Zeichensätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.1.2 Zeichencodierung durch Zeichenfolgen . . . . . . 20 1.2.1.3 Seitenbeschreibungssprachen . . . . . . . . . . . . 22 1.2.1.4 Zeichenattribute . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.2.1.5 Die Zukunft durch Zeichenvielfalt . . . . . . . . . 30

1.2.2 Zahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 1.2.2.1 Dezimalziffern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 1.2.2.2 Ein Ausflug in die technische Informatik . . . . . 39 1.2.2.3 Vorzeichenlose ganze Zahlen . . . . . . . . . . . . 52 1.2.2.4 Addition statt Subtraktion . . . . . . . . . . . . 52 1.2.2.5 Negative Zahlen im Dualsystem . . . . . . . . . . 55 1.2.2.6 Die SPARC-CPU im Inneren . . . . . . . . . . . 56 1.2.2.7 Einfügen und Löschen in verketteten Listen … 68 1.2.2.8 Adressierungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 1.2.2.9 Beschleunigter Datentransfer und beschleunigte

Ausführung von Befehlen . . . . . . . . . . . . . 69

1.2.2.10 Festkommazahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 1.2.2.11 Gleitkommazahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 1.2.2.12 IEEE-Gleitkommazahlen . . . . . . . . . . . . . . 83 1.3 Peripherie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

1.3.1 Eingabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 1.3.2 Ausgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 1.3.3 Massenspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

1.4 Datennetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 1.5 Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

2 Systemsoftware / Basissoftware 105 2.1 Compiler und Programmentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . 105 2.2 Hilfsmittel bei der Programmentwicklung . . . . . . . . . . . . . . 122

2.2.1 pxref – Querverweistabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 2.2.2 pretty – automatisches ”logisches“ Einrücken . . . . . . . . 122 2.2.3 vgrind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 2.2.4 Zeitmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 2.2.5 Profiling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 2.2.6 Browsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

2.3 Übersicht Systemsoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 2.4 Betriebssystem-Kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127