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Einführung in die EDV
Teil 3
Software
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Einteilung der Programme
Programme
Programmier-sprachen
Anwender-Programme
System-programme
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Bestandteile des Betriebssystems
Betriebssystem
Ablaufteil
Dienstprogramme Steuerprogramme
Ein- /Ausgabeteil
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Aufgaben des Betriebssystems
• Starten und Beenden des Rechnerbetriebes• Verwaltung des Arbeitsspeichers• Steuerung der Hardware• Datenverwaltung• Ein- Ausgabesteuerung• Auftragsverwaltung• Ablaufsteuerung• Zugriffsschutz• Bereitstellung von Dienstprogrammen
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Merkmale von Betriebssystemen
• Einprogrammbetrieb und Mehrprogrammbetrieb
• Einbenutzerbetrieb und Mehrbenutzerbetrieb
• Stapelverarbeitung und Dialogverarbeitung
• Teilnehmerbetrieb und Teilhaberbetrieb
• Einzelrechnerbetriebssystem und Netzwerkbetriebs- system
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Beispiele für Betriebssysteme
• DOS
• Windows
• UNIX
• VMS
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Anwendungsprogramme
• Textverarbeitung
• Tabellenkalkulation
• Datenbanken
• Grafikprogramme
• Präsentationsprogramme
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Textverarbeitung
• Verwalten von vorhandenen Texten
• Eingabe von Texten
• Änderung von bestehenden Texten
• Formatierung von TextenZeichenformatierung wie Schriftart und –attributeAbsatzformatierung wie Zeilenabstand und AusrichtungSeitenformatierung wie Papierformat und Ränder
• Drucken von Texten
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Tabellenkalkulation
• Formulierung und Berechnung von Modellen
• In Form von tabellarischen Arbeitsblättern auf dem Bildschirm
• Die zeilen- und spaltenförmig angeordneten Zellen eines Arbeitsblattes können jeweils Text, numerische Daten oder Formeln aufnehmen
• In den Formeln lassen sich Werte anderer Zellen verwenden, um das Ergebnis zu berechnen
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Datenbanksysteme
Daten-basis
DBMS ProgrammeAnwender
Systematisch gespeicherte und versch. Benutzer zur
Verfügung stehende Datensammlung
Zugang zu den DatenOrganisation der DatenWahrung der Integrität
Datenpflege
AbfragenReports
Datenbankanwendungen
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3-Schichten-Konzept
Speicher A Speicher A
Int. Schema
Konzeptionelles Schema
Anwender A Anwender B Anwender C
ext. Schema ext. Schema ext. Schema
Int. Schema
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Datenbank-Philosophie
• Flexible Datenstrukturen• Viele Datenrelationen• Unterschiedliche Benutzersichten• Unterstützung vieler Anwendungen• Geringe Datenredundanz• Gute Datenkonsistenz• Mehr Datensicherheit• Kontrollierte Datenintegrität• Besserer Datenschutz
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Pixelorientierte Grafikprogramme
• Zum Freihandzeichnen, Malen und Nachbearbeiten von eingescannten Bildern
• Speichern der Bilder als Raster von verschiedenfarbigen Bildpunkten
• Funktionen:– Malwerkzeuge wie Pinsel und Stifte– Malpaletten für Farben, Formen und Muster– Editierwerkzeuge wie Radiergummi, Filter zum Ausblenden und
Verändern von Farbverläufen– Freistellungsfunktionen– Bereitstellen von Bearbeitungsebenen
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Vektororientierte Grafikprogramme
• Grafiken bestehen aus Vektoren und deren Verknüpfungsvorschriften
• Vektoren bestimmen die Form der Objekte und Attribute wie Dicke von Linien, Farbe, Füllmuster
• Jedes Objekt kann einzeln bearbeitet werden
• Grafiken in Größe und Form beliebig veränderbar
• Speicherplatz unabhängig von der Skalierung
• Große Farbpaletten vergrößern den benötigten Speicherplatz nur unwesentlich
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Präsentationsprogramme
• Einfaches, rasches Erstellen von Präsentations-unterlagen (Folien, Dias, Handouts)
• Layoutvorlagen• Texteditoren und Zeichenprogramme• Clip-Art-Bibliotheken• Einbetten von Audio- und Videoclips sowie von
interaktiven Programmen• Spezialfunktionen wie:
– Erzeugen von Geschäftsgrafiken und Organigrammen– Flächenfüllung mit Mustern und Paletten– Erzeugung von Dia-Shows mit Trickeffekten
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Maschinensprachen
Beschreibung Die Abfolge von Anweisungen werden in binärer Form eingegeben, d.h. sowohl die Operationen als auch die Daten werden als Bitfolgen eingegeben.
Nachteile Für jeden Computer müssen die Maschinenbefehle neu entwickelt werden.
Schwer lesbar, heute kaum mehr verwendet
Besonderheit Der Programmierer muss die Speichereinheiten selber verwalten.
Beispiel
3 + 4 = ?
00011010 0011 0100
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Assembler-Sprachen
Beschreibung Assemblersprachen an Prozessor gebunden. Übersetzungsprogramm (Assembler) benötigt. Programm nur von best. Prozessor ausführbar. Zeitkritische Programme, Hardwareprogrammierung.
Vorteile Durch Operationskürzel besser lesbar.
Geringer Speicherverbrauch und schnell.
Effizienz des Programms ist abhängig von der Fähigkeit des Programmierers.
Besonderheit Befehle greifen direkt auf die internen Vorgänge des Rechners zu.
Beispiel
3 + 4 = ?
ADD 3, 4
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Problemorientierte Sprachen
Beschreibung Diese Sprachen orientieren sich am zu lösenden Problem. Sie weisen meist ein Syntax auf, die der math. Formelsprache entspricht.
Vorteile Bei der Programmierung steht das zu lösende Problem im Vordergrund. Man muss sich nicht um die maschinellen Besonderheiten kümmern. Programme teilweise portierbar
Besonderheit Befehle entsprechen der math. Schreibweise.
Beispiel
3 + 4 = ?
Ergebnis = 3 + 4
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Sprachen der 4. Generation
Beschreibung Es wird nicht mehr formuliert wie ein Problem zu lösen ist, sondern nur noch was man haben will
Vorteile Einfach zu erlernende Skriptsprachen. Ein nicht Fachmann kann die Syntax in relativ kurzer Zeit erlernen.
Besonderheit Meist Client-Server Anwendungen
Beispiel select * from Kunden
where Ort = „Homburg“
order by Name
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Folge (Sequenz)
Folgen mit zwei oder mehreren Arbeitsschritten werden durch aneinander gereihte An-weisungsblöcke dargestelltAnweisungsblock 1
Anweisungsblock 2
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Alternative (Verzweigung)
Wird im Programmablauf eine Bedingung gestellt, wird dies mit dem Symbol „Alternative“ dargestellt. Ist die Bedingung erfüllt, wird der Anweisungs- block 1 ausgeführt, sonst Anweisungsblock 2
Bedingungja nein
Anweisungs-
block 1
Anweisungs-
block 2
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Mehrfachverzweigung
Eine mehrfache Bedingung im Programmablauf wird mit diesem Symbol dargestellt. Es wird kontrolliert, welche Auswahl vorgenommen wurde, und in den entsprechenden Anweisungsblock verzweigt. Trifft keine der Bedingungen zu, wird der Alternativblock ausgeführt.
Auswahl
1 2 sonst
Anweisungs-
block 1
Anweisungs-
block 2
Alternativ-
block
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Wiederholung (Schleife)
Diese Wiederholungssymbole dienen zum Formulieren von Befehlen in Schleifen. Der Anweisungsblock wird solange von neuem aus-geführt, bis die angegebene Bedingung erfüllt ist.
Wiederholen, solange
Eingangsbedingung gilt
Anweisungsblock 1
Wiederholen, bis
Abbruchbedingung erfüllt
Anweisungsblock 1
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Wiederholung (Schleife)
Diese Wiederholungssymbole dienen zum Formulieren von Befehlen in Schleifen. Der Anweisungsblock wird solange von neuem aus-geführt, bis die angegebene Bedingung erfüllt ist.
Wiederholen, bis
Abbruchbedingung erfüllt
Anweisungsblock 1
Wiederholen, solange
Eingangsbedingung gilt
Anweisungsblock 1
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Beispielstruktogramm
GeldautomatBenutzung eines Geldautomaten
Beginne den Vorgang
Solange ein weiterer Versuch vorgemerkt ist
Geldkarte einführen
Geldkarte lesbar?ja nein
PIN eingeben
PIN akzeptiert?ja nein
Geldbetrag wählen
Geldkarte entnehmen
Geld entnehmen
Keinen weiteren
Versuch vormerken
Geldkarte entnehmen
Weiterer Versuch?ja nein
Weiteren Versuch
vormerken
Geldkarte entnehmen
Weiterer Versuch?ja nein
Weiteren Versuch
vormerken
Keinen weiteren
Versuch vormerken
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Übersicht Programmiersprachen
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Arbeitsweise eines Compilers
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Arbeitsweise eines Interpreters
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Arbeitsweise von Java
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Phasen der Softwareentwicklung
• Analyse und Spezifikation der Aufgabenstellung• Erstellung eines Entwurfes für die Lösung
– Top-Down– Buttom-Up– Programmablaufplan (PAP)– Struktogramm
• Implementierung des Entwurfes• Test der implementierten Lösung• Einführung der fertigen Lösung in den Betrieb• Wartung der im Betrieb befindlichen Lösung