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Kompendium der Informationstechnologie - Hardware, Software, Client-Server-Systeme, Netzwerke, Datenbanken
Vorwort
6
Inhaltsverzeichnis
7
1 Rechnerarchitektur
11
1.1 Rechneraufbau: die Hardware
11
1.1.1 Die Eingabe
12
1.1.1 Die Ausgabe: Rastergrafik und Skalierung
16
1.1.2 Beispiel UNIX
36
1.1.3 Beispiel Windows NT
38
1.2 Die Architektur eines Rechners
18
1.2.1 Busse
18
1.2.2 Buskontrolle
20
1.2.3 PC-Architektur
22
1.3 Maschinensprache und Prozessorstruktur
23
1.3.1 Ein einfaches Befehlsmodell
23
1.3.2 Eine Prozessorgrundstruktur
25
1.4 Prozessoren mit komplexem Befehlssatz (CISC)
26
1.4.1 Charakteristik von CISC
28
1.4.2 Prozessoren mit reduziertem Befehlssatz (RISC)
29
1.5 Rechnerbetrieb: Die Software
31
1.5.1 Das Betriebssystem
34
1.5.2 Schnittstellen und virtuelle Maschinen
40
1.5.3 Software-Hardware-Migration
43
1.6 Ein- und Ausgabegeräte
44
1.6.1 Beispiel UNIX: I/O-Verarbeitungsschichten
46
1.6.2 Beispiel Windows NT: I/O-Verarbeitungsschichten
48
1.6.3 Der Zugriff auf Ein- und Ausgabe
49
1.6.4 Wahlfreier Zugriff: Plattenspeicher
51
1.6.5 Serielle Geräte
54
1.6.6 Multiple Plattenspeicher: RAIDs
55
1.6.7 Interleaving
61
1.6.8 Pufferung
63
1.6.9 Synchrone und asynchrone Ein- und Ausgabe
65
1.7 Die Energieverwaltung
65
2 Netzwerkarchitektur
69
2.1 Das Schichtenmodell für Netzwerkprotokolle
71
2.1.1 Beispiel UNIX Kommunikationsschichten
74
2.1.2 Beispiel Windows NT
75
2.1.3 Erweiterungen
76
2.2 Namensgebung im Netz
77
2.2.1 Namen im weltweiten Netz
78
2.2.2 Namen im regionalen Netz
80
2.2.3 Namen im lokalen Netz
81
2.3 Kommunikationsanschlüsse
84
2.3.1 Ports
84
2.3.2 Sockets
86
2.3.3 Named Pipes
87
2.3.4 Mailboxdienste
88
2.3.5 Remote Procedure Calls
89
2.4 Telefonieren über Internet: Voice over IP
93
2.4.1 Technische Konzepte von VoiceOverIP
94
2.4.2 Nutzungskonzepte von VoiceOverIP
97
2.4.3 Sicherheitsaspekte
99
3 Internet Architekturen, Web-Services und Sicherheit
101
3.1 Funktionsarchitekturen
101
3.1.1 Client-Server Systeme
101
3.1.2 Verteilte Betriebssysteme
102
3.2 Dateisysteme im Netz
104
3.2.1 Zugriffssemantik
104
3.2.2 Zustandsbehaftete und zustandslose Server
106
3.2.3 Die Cacheproblematik
107
3.2.4 Implementationskonzepte
110
3.2.5 Sicherheitskonzepte
113
3.3 Massenspeicher im Netz
115
3.4 Arbeitsmodelle im Netz
118
3.4.1 Jobmanagement
118
3.4.2 Netzcomputer
119
3.4.3 Schattenserver
122
3.5 Standard-Dienste im Netz
126
3.6 Middleware
128
3.6.1 Transparenz und IT-Konsolidierung durch Middleware
129
3.6.2 Vermittelnde Dienste
130
3.6.3 Universal Plug-and-Play
133
3.7 Sicherheitsmechanismen und Konzepte im Netz
133
3.7.1 Vorgeschichte
134
3.7.2 Eindringen über das Netz
134
3.7.3 Übernahme der Kontrolle auf einem Rechner
138
3.7.4 Fire-wall-Konfigurationen
145
3.7.5 Zugriffslisten und Fähigkeiten
146
3.7.6 Die Kerberos-Authentifizierung
147
4 Datenbanksysteme
153
4.1 Wozu Datenbanken?
154
4.2 Übersicht Datenbanksysteme
156
4.3 Datenabstraktion (Data Abstraction)
158
4.4 Die Architektur eines DBMS
159
4.5 Data Warehouse
162
5 Programmiersprachen und Paradigmen
165
5.1 Natürliche Sprachen
167
5.2 Imperative Sprachen
169
5.3 Objektorientierte Sprachen
171
5.3.1 Das Kapseln von Programmteilen
171
5.3.2 Objekte und Vererbung
173
5.3.3 Die Philosophie objektorientierter Klassen
175
5.3.4 Objektorientierte Programmentwicklung
176
5.4 Funktionale Sprachen
181
5.4.1 Nebenwirkungsfreie Funktionen
181
5.4.2 Sprachkonstrukte
184
5.4.3 Sprachenübersicht
186
5.5 Datenflusssprachen
189
5.5.1 Das Kontrollflussprinzip
189
5.5.2 Das Datenflussprinzip
190
5.5.3 Datenflussrechner und Datenflusssprachen
191
5.6 Logische Sprachen
196
5.6.1 Aussagenlogik
196
5.6.2 Hornformeln
198
5.6.3 Klauseln
199
5.6.4 Resolution
200
5.6.5 Prädikatenlogik
201
5.6.6 Beispiel: Affe-Banane-Problem
202
5.6.7 Logikprogramme
204
5.7 Visuelle Sprachen
205
5.7.1 Visualisierung von Daten
206
5.7.2 Visualisierung von Programmen
206
5.7.3 Visuelle Spezifikation
207
5.7.4 Visuelle Programmierung
208
5.7.5 Visuelles Training
211
5.7.6 Diskussion
212
5.8 Grundbegriffe zur Übersetzung von Programmiersprachen
214
6 Softwareentwicklung
217
6.1 Das klassische Phasenmodell
217
6.1.1 Der Zeitplan
219
6.1.2 Phasen und Netzplantechnik
220
6.1.3 Randbedingungen
223
6.1.4 Das Pflichtenheft
224
6.1.5 Der Programmentwurf
225
6.1.6 Der Systemtest
232
6.1.7 Die Einführung der Software
234
6.1.8 Dokumentation
235
6.1.9 Qualitätsmanagement
236
6.1.10 Der menschliche Faktor
239
6.2 Modifizierte Phasenmodelle
241
6.2.1 Das Wasserfallmodell
241
6.2.2 Objektorientierte Entwicklung
242
6.2.3 Rapid Prototyping und Spiralenmodell
244
6.3 Das V-Modell
247
6.3.1 Die drei Schichten der Standardisierung
248
6.3.2 Anwendung des V-Modells
249
6.3.3 Vorteile des V-Modells
250
6.4 Selbstorganisierende Projektentwicklung
252
6.4.1 Gruppenstrukturen
252
6.4.2 Projektentwicklung im Plenum
254
6.5 CASE Werkzeuge zur Projektentwicklung
256
6.5.1 CASE Grundtechniken
257
6.5.2 CASE Architektur
258
6.6 Risikomanagement
260
Abbildungsverzeichnis
263
Index
267
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