Einführung in die EDV - am Institut für Mathematik und Informatik ...

Einführung in die EDV 

Holger Irrgang 

http://www.math-inf.uni-greifswald.de/numerik/irrgang 

Ernst Moritz Arndt Universität Greifswald 

Wintersemester 2007/2008

Literatur Einleitung Geschichte der Rechentechnik und Betriebssysteme 

Schwerpunkte 

• Aufbau und Funktionsweise eines Rechnersystems 

• Betriebssysteme: WINDOWS und LINUX 

• Textverarbeitung: WORD 

• Datenbanken: ACCESS 

• Tabellenkalkulation: EXCEL 

• Präsentationen: POWERPOINT (?) 

• Programmierung: C++ 

• Netzwerke 

• Internet


Literatur 

• H. Herold, B. Lurz, J. Wohlrab: Grundlagen der Informatik 

• C. Horn, I. O. Kerner: Lehr- und Übungsbuch Informatik 

Band 1: Grundlagen und Überblick 

• M. Precht, N. Meier, J. Kleinlein: EDV-Grundwissen 

Eine Einführung in Theorie und Praxis der modernen EDV 

• http://www.rrzn.uni-hannover.de/buecher.html 

• ... 

• Wikipedia 

• Übungsblätter: 

• Dr. C. Gaßner: http://www.math-inf.uni-greifswald.de 

/logik/gassner/lehre/AusbildungAlt.htm 

#ID 0x00000000 0x00005f96 

• H. Köhler: http://www.math-inf.uni-greifswald.de 

/informatik/koehler/bwl01/bwl01.htm 

• Vorlesungsskripte: 

http://www.math-inf.uni-greifswald.de/ irrgang/EDV/


Einleitung 

EDV: Elektronische Datenverarbeitung 

ist der gesamte Prozess der Eingabe, der Verarbeitung und der 

Ausgabe von Daten mit elektronischen Mitteln. 

Informatik: (Verschmelzung von Information und Automatik) 

eingeführt 1957 von Karl Steinbuch 

Wikipedia: Informatik ist die Wissenschaft von der 

systematischen Verarbeitung von Informationen, insbesondere 

der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Rechenanlagen. 

Duden: Informatik ist die Wissenschaft von der 

Informationsverarbeitung, insbesondere mit Hilfe von 

Computern.



Fachlexikon: Informatik ist die Wissenschaft von der 

systematischen Verarbeitung von Informationen, besonders der 

automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Digitalrechnern. 

E. Dijkstra: “In der Informatik geht es genauso wenig um 

Computer wie in der Astronomie um Teleskope.” 

Informationstechnik (kurz: IT): 

Wikipedia: IT ist ein gebräuchlicher Oberbegriff für die 

Informations- und Datenverarbeitung sowie für die dafür 

benötigte Hardware. 

Skript RRZN: IT umfasst die Erfassung, Speicherung, 

Bearbeitung und Auswertung sowie auch die Übertragung von 

Daten.



Aus der Definition leiten sich drei Hauptaufgaben der EDV ab: 

• Eingabe 

• Verarbeitung 

• Ausgabe 

EVA-Prinzip 

Das EVA-Prinzip am Beispiel einer Supermarktkasse: 

Eingabe: Scannen der Artikel-Strichcodes 

Verarbeitung: Ermittlung der Artikelnummer, -bezeichnung 

und -preis, Erstellung einer Tabelle 

Ausgabe: Gesamtpreis auf Bildschirm, 

Tabelle und Gesamtpreis mittels Drucker



Das EVA-Prinzip am Beispiel eines Rechnersystems: 

Eingabe: Tastatur, Maus, Joystick, Scanner, Festplatte 

Verarbeitung: Zentraleinheit(en) mit Motherboard, Steckkarten 

Ausgabe: Bildschirm, Drucker, Plotter, Festplatte 

Das EVA-Prinzip findet auch eine breite Anwendung in der 

Programmierung. Durch die Erstellung von sogenannten 

EVA-Diagrammen ist es möglich, den Datenfluss zu 

kontrollieren, Probleme zu analysieren oder Dokumentationen 

zu erstellen.



Welche Daten werden verarbeitet? 

Alle Daten werden mit den folgenden Zeichen dargestellt: 

• Ziffern von 0 bis 9 

• Klein- un d Großbuchstaben 

• Sonderzeichen, z.B. . , ; : ! ? $ % & / () ... 

Typen von Daten: 

• numerische Daten 

• alphanumerische Daten: Zeichenfolgen 

• logische Daten: True, False 

• Klänge 

• Bilder 

• Videos



Alle Daten im Computer werden in digitaler Form gespeichert 

und bearbeitet. Dabei wird als kleinste Informationseinheit ein 

Bit verwendet. 

⇒ Umwandlung aller Daten in binären Code 

Binärer Code: Code, der auf zwei Zeichen basiert, 

üblicherweise 0 und 1 

Alle Daten werden also in Folgen von Nullen und Einsen 

umgewandelt. Die wichtigsten Codes verwenden 8 Bits für die 

Darstellung eines Zeichens.



Drei der wichtigsten Binärcodes: 

• ASCII: American Standard Code for Information 

Interchange 

Dies ist ein 7-Bit-Code. Den Großbuchstaben entsprechen 

die Dualzahlen von 65 bis 90, den Kleinbuchstaben die 

Dualzahlen von 97 bis 122. Die Dualzahlen von 0 bis 31 

sind Codewörter für Steuerzeichen. 

• ANSI: American National Standards Institute 

Dieser Code stimmt von 0 bis 127 mit ASCII überein und 

wird bei Windows-Programmen benutzt. 

• Unicode: ein internationaler Standardcode zur 

Beseitigung der verschiedenen inkompatiblen Codes 

Dieser Code benutzt 16 Bit (somit maximal 65536 

Zeichenkodierungen) und stimmt von 0 bis 127 mit ASCII 

überein.



Als Standardgröße verwendet man in der EDV ein Byte, 

welches 8 Bits zusammenfasst. Folgende Maßeinheiten sind 

üblich in der EDV: 

1KB = 1Kilobyte = 1024Byte = 2 10 Byte 

1MB = 1Megabyte = 1024KByte = 2 20 Byte 

1GB = 1Gigabyte = 1024MByte = 2 30 Byte 

1TB = 1Terabyte = 1024GByte = 2 40 Byte



Zahlensysteme 

Hauptsächlich drei Zahlsysteme werden in der EDV verwendet: 

• Dualsystem: 0 1 

• Oktalsystem: 0 1 2 3 4 5 6 7 

• Dezimalsystem: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

• Hexadezimalsystem: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 

Ein Beispiel für die verschiedenen Darstellungen: 

Dezimalzahl 59 

• dual: 111011 

• oktal: 73 

• dezimal: 59 

• hexadezimal: 3B


Erste digitale Rechner 

Charles Babbage 1833: Analytical machine 

erster digitaler programmgesteuerter Rechenautomat 

(Fertigung noch nicht möglich.) 

Konrad Zuse 1941: Zuse Z3 

erster digitaler programmgesteuerter Rechenautomat, der 

funktioniert! 

Programmträger: gelochte Kinofilmstreifen 

Relais-Rechenwerk mit Registern


Erste Generation: 1945-1955 

Röhren und Klinkenfelder 

• Programmierung durch Binärcode, häufig sogar Stecken 

am Klinkenfeld 

• keine Betriebssysteme, Maschinensprache, keine 

Programmiersprachen (auch Assembler nicht) 

• riesige räumliche Ausmaße der Rechner 

• behandelte Probleme ausschließlich numerischer Art 

(Funktionstabellen) 

• durch die vielen Röhren (mehrere tausend) sehr 

unzuverlässig 

• Anfang der 50er: Einführung von Lochkarten 

• Trommelspeicher 

• 1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and 

Calculator): erster vollelektronischer programmierbarer 

Rechner von J. P. Eckert und J. W. Mauchly 

• 1951: erster Kernspeicher durch W. N. Papian


Erste Generation: 1945-1955 

John von Neumann 1949: von-Neumann-Maschine 

• Umsetzung im EDSAC (erster Computer mit 

gespeichertem Programm) 

• Grundlage fast aller späteren digitalen Computer


Zweite Generation: 1955-1965 

Transistortechnik und Stapelsysteme 

• Computer zuverlässiger durch Transistoren 

• bis zu 32 Kbyte Kernspeicher 

• erste Betriebssysteme: FMS (Fortran Monitor System) und 

IBSYS (IBM BS für die 7094) 

• Assembler, erste höhere Programmiersprachen 

(FORTRAN, LISP, ALGOL 60), Bibliotheken, Standards für 

Ein- und Ausgabe, 

• Stapelverarbeitung, Batchbetrieb: 

1. Abgabe des Jobs beim Operator 

2. Einlesen und (erfolgreiche bzw. fehlerhafte) 

Bearbeitung 

3. Rückgabe an den Programmierer 

• PDP-1 als erster Minicomputer 

• kleine Computer für E/A (z.B. Lesen und Schreiben von 

Magnetbändern)


Dritte Generation: 1965-1980 

Integrierte Schaltungen und Mehrprogrammbetrieb 

• Mikroprozessoren 

• 256 Kbyte bis 1 Mbyte Kernspeicher 

• virtueller Speicher 

• Röhrenbildschirme, Datenfernübertragung, Rechnernetze 

• Entwicklung großer kommerzieller Systeme 

(z.B. System/360 von IBM) 

• Entwicklung von Dantenbank-, Informations- und 

Dialogsystemen 

• Partitionierung des Arbeitsspeichers 

• Spooling 

(Simultaneous Peripheral Operation On Line)


Dritte Generation: 1965-1980 

• Timesharing als Variante des Mehrprogrammbetriebs 

• Familien von Software-kompatiblen Rechnern 

• BS: CTSS, MULTICS 

• Entwicklung von C und Pascal 

• Ken Thompson 1969: Entwicklung von UNIX auf einer 

PDP-7 (als kurze Einbenutzer-Version von MULTICS) 

• SSI, MSI und LSI 

• breites Angebot an Preis-Leistungsverhältnis


VLSI und PC 

Vierte Generation: ab 1980 

• hochintegrierte Microchips 

(Millionen von Transistoren auf einem Chip) 

⇒ billige Rechner ⇒ PC 

• leistungsfähige Peripheriegeräte 

• komplexe Anwendungen 

• BS: MS-DOS, MS-WINDOWS, UNIX, OS2, Linux 

• leistungsstarke PC = Workstation 

• Vektorrechner (Cray)


Fünfte Generation: ab 2000 

Parallelverarbeitung und verteilte Systeme 

• Mehrprozessorsysteme 

• Prozessoren mit mehreren Kernen (Multicore) 

• Netzwerk- und verteilte Betriebssysteme 

• Cluster- und Shared-Memory-Systeme 

• HPC und Supercomputing 

• leistungsfähigster Rechner: Blue Gene/L 

• IBM und Lawrence Livermore National Liboratory 

• 65536 Knoten 

• 131072 Prozessoren 

• 32768 GB Hauptspeicher 

• Leistung: ∼ 280 TFlops


Moor’sches Gesetz

Einführung in die EDV - am Institut für Mathematik und Informatik ...

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