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Vorlesung: 1 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Studiengang BWL FHDWStudiengang BWL FHDW
Vorlesung:
Betriebliche
Informationssysteme I
Teil 1 BI-U1
1. Quartal 2012
Vorlesung: 2 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ÜberblickÜberblick
Vorstellung
Regeln für die Vorlesungen
Einführung und Motivation
Grundlagen und Begrifflichkeiten
Aufbau von Informationssystemen
Netzwerke, Internet
Virtualisierung, Überwachung
Datenbankmanagementsysteme (DBMS)
Sicherheit, Datenschutz etc.
Vorlesung: 3 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Regeln für VorlesungenRegeln für Vorlesungen
Wir sollten gemeinsam lernen.
Sie sollten möglichst unmittelbar bei Verständnisproblemen nachfragen, da viele Sachverhalte aufeinander aufbauen.
Sie sollen in den Vorlesungen fragen – es ist explizit erwünscht!
Bitte arbeiten Sie den Stoff selbsttätig nach – aktiv!
Sie bekommen Foliensätze, Skript und Verweise auf Sekundärliteratur zur Verfügung gestellt.
Von Zeit zu Zeit werden aktuelle Sachverhalte in den Stoff der Vorlesungen integriert.
Bitte kümmern Sie sich selbst um Termine, Abgabefristen, Beantragung von Praxisarbeiten etc., denn
=> Sie studieren und sind nicht mehr in der Schule!!!
(selbstaktives Lernen!!!)
Viel Spaß und viel Erfolg!!!
Vorlesung: 4 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Warum sollten wir uns mit dem Thema „Betriebliche Informationssysteme“ überhaupt beschäftigen?
Existieren Nachteile, wenn wir Kenntnisse über „Betriebliche Informationssysteme“ erwerben?
Welchen Nutzen / welche Vorteile können wir daraus ziehen? => ZIELSETZUNG
Vorlesung: 5 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Ihrer Ansicht nach ein „Betriebliches Informationssystem“ (BIS)?
Wie würden Sie ein BIS definieren / beschreiben?
Beispiele?
Vorlesung: 6 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Informatik?
Vorlesung: 7 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Informatik?
„Die Lehre vom Umgang mit Informationen“
„Informatik ist die Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung von Informationen, besonders der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Rechenanlagen.“ (Lieblingsquelle der jungen Generation, Wikipedia, Okt. 2011)
Vorlesung: 8 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Wirkungsbereiche der Informatik?Programmieren (Software-Entwicklung)HardwareAdministration von SystemenPlanung und Einführung von IT-SystemenKI (künstliche Intelligenz)CAD, KonstruktionSteuerungssysteme, Embedded SystemsWebserver, Online-Shops etc.Bildbearbeitung, Musikbearbeitung etc.Computerspiele…
Vorlesung: 9 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Wirkungsbereiche der Informatik?
Welcher Beruf in Deutschland kommt gänzlich OHNE EDV / Informatik aus?
Vorlesung: 10 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Informatik?
Andere Begriffsdefinition: Informatik
Die Informatik befasst sich als Wissenschaft mit der maschinellen, rechnergestützten Verarbeitung und Übermittlung von Daten.
Vorlesung: 11 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Wirtschaftsinformatik?
Vorlesung: 12 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Wirtschaftsinformatik? Eine Def.:
Unter Wirtschaftsinformatik wird die Wissenschaft von Entwurf, Entwicklung und Einsatz rechnergestützter, betriebswirtschaftlicher Informations- und Kommunikationssysteme verstanden. Die sinnvolle Integration von Betriebswirtschaftslehre und Informatik ist ein Ziel.
Vorlesung: 13 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Wirtschaftsinformatik? Andere Def.:
Lehre vom Aufbau, der Arbeitsweise und der Gestaltung computergestützter betrieblicher Informationssysteme (Grochla)
Informationstechnologie für Unternehmen (Szyperski)
Anwendung der maschinellen Datenverarbeitung in der Wirtschaft und öffentlichen Verwaltung (Preßmar)
Wirtschaftsinformatik [...] befasst sich mit der Konzeption, Entwicklung, Einführung, Wartung und Nutzung von Systemen, in denen die computergestützte Informationsverarbeitung [...] im Betrieb angewandt wird (Mertens)
Vorlesung: 14 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Wirtschaftsinformatik? Andere Def.:
Wissenschaft von der Entwicklung und Implementierung betriebswirtschaftlicher computergestützter Informationssysteme (Scheer, 1988)
Wissenschaft von Entwurf und Anwendung computergestützter Informations- und Kommunikationssysteme (Scheer, 1990)
Wissenschaft von den Informations- und Kommunikationssystemen in Wirtschaft und Verwaltung (Heinrich, 1993)
Vorlesung: 15 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Wirtschaftsinformatik? Eigene Def.:Die Wirtschaftsinformatik ist eine Kombination der beiden Fachgebiete „Wirtschaftswissenschaften“ und „Informatik“.
Dabei sollen die Studierenden die wesentlichen Grundlagen und Terminologien beider Gebiete erlernen. Der spätere berufliche Einsatzbereich besteht daher typischerweise im Grenzbereich von Wirtschaftswissenschaften und Informatik. Optimal lassen sich diese Fähigkeiten und Fertigkeiten im Bereich Beratung und Consulting z.B. im Bereich ERP-Systeme einbringen. Dort geht es um die „Übersetzung“ zwischen den kaufmännischen und informationstechnischen Fachbegriffen. Ein Einsatz im Business Engineering bietet sich also an.
Vorlesung: 16 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Kommunikation?
Der Austausch bzw. die Übertragung von Informationen zwischen einem Sender und einem Empfänger über einen Kommunikationskanal.
Vorlesung: 17 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist ein Informationssystem?
Ein Informationssystem dient der rechnergestützten Erfassung, Speicherung, Verarbeitung, Pflege, Analyse, Benutzung, Verbreitung, Disposition, Übertragung und Anzeige von Information. Es besteht aus Hardware, Software und Daten.
Vorlesung: 18 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
EinführungZeichen, Daten, Information, Wissen
Zeichen(0,1,2,3,4, ..., ABC ...)Daten = Zeichen + Syntax(Kd.-Nr. = HZ12; Umsatz = 123,45 €; Artikelnr. = 1234)Information = Daten + Zweckbezug(Welche Kundengruppe kauft welche Produkte?)Wissen = Information + Interpretation/Klassifikation(Warum kauft eine bestimmte Kundengruppe eine bestimmtes Produkt?)
Vorlesung: 19 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
EinführungZahlensysteme
BinärZiffern: 0; 1
OctalZiffern: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7
DezimalZiffern: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9
HexadezimalZiffern: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; A; B; C; D; E; F
Vorlesung: 20 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufbau von InformationssystemenAufbau von Informationssystemen
Das EVA-S Prinzip
Eingabe
Verarbeitung
Ausgabe
Speicherung
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Vorlesung: 21 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufbau von InformationssystemenAufbau von Informationssystemen
Prinzip-Darstellung eines Informationssystems
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Vorlesung: 22 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufbau von InformationssystemenAufbau von Informationssystemen1 Byte = 8 Bits1 Kilobyte (KB) = 1.024 Bytes1 Megabyte (MB) = 1.048.576 Bytes= 1024 KB1 Gigabyte (GB) = 1.073.741.824 Bytes= 1024 MB1 Terabyte (TB) = 1.099.511.627.776 Bytes= 1024 GB1 Petabyte (PB) = 1.125.899.906.842.624 Bytes= 1024 TB1 Exabyte (EB) = 1.152.921.504.606.846.976 Bytes= 1024 PB
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Vorlesung: 23 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufbau von InformationssystemenAufbau von InformationssystemenCD-ROM: 640 MB bis 800 MBCD-R: Einmal beschreibbare CDCD-RW: Mehrmals beschreibbare CD
DVD-ROM: 4,7 GBDVD-RAM: wiederbeschreibbare DVDDVD±R: Einmal beschreibbare DVDDVD±RW: Mehrmals beschreibbare DVDDVD-DL: 8,5 GB (DVD mit zwei beschreibbare Schichten)
Blu-ray Disc als Weiterentwicklung: 25 bis 500 GB
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Vorlesung: 24 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufbau von InformationssystemenAufbau von InformationssystemenRAM = random access memory, Arbeitsspeichers eines RechnersROM = read only memory
SchnittstellenUSB 1.0 / 2.0 / 3.0 (Universal Serial Bus)FireWire 400 / 800Bluetooth: Funkschnittstelle, WPANseriell: bitweise Übertragung (Tastatur, Maus, Modem)parallel: byteweise Übertragung (Drucker, Scanner)
Steckkarten für NotebooksPCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)CardBus PC CardExpressCard/34 und ExpressCard/54
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Vorlesung: 25 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufbau von InformationssystemenAufbau von InformationssystemenDas Betriebssystem eines Rechners umfasst sämtliche Programme, die zur Inbetriebnahme des Rechners erforderlich sind. Es steuert den Datenfluss zwischen Software und Hardware und zwischen den einzelnen Hardwarekomponenten des Rechners.MS-DOS, Windows 1.0/2.0/3.0/3.1/95/98/98SE/ME/NT, Windows
2000 (Professional, Server), Windows XP (Home, Professional), Windows 2003 Server, Windows Vista, Windows 7, Windows 2008 ServerMac OS von AppleUNIX (HP-UX von Hewlett Packard, AIX von IBM, Sinix,
Solarisvon Sun)Linux (von Linus Torvald) (SUSE, Debian, Ubuntu etc.)OS/2 von IBM, BS2000/OSD von Siemens, VMS
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Vorlesung: 26 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
NetzwerkeNetzwerke
Vorteile der Vernetzung von Computern
Schnelle Kommunikation
Gemeinsame Nutzung der Daten
Gemeinsame Nutzung der Hardware
Gemeinsame Nutzung der Software
Dieses Thema wird später separat ausführlicher behandelt.
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Vorlesung: 27 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS
Was ist Wirtschaftsinformatik?
Vorlesung: 28 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssystem BSBetriebssystem BS
Was ist Ihrer Ansicht nach ein Betriebssystem (BS)?
Wie würden Sie BS definieren / beschreiben?
Beispiele?
Vorlesung: 29 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssystem BSBetriebssystem BS
Eine Sammlung von Programmen zur geregelten Verwaltung und Benutzung von Betriebsmitteln (Ressourcen) verschiedener Art für ein Rechensystem. Betriebsmittel sind CPU, RAM und Peripherie.
Vorlesung: 30 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
DIN 44300 BetriebssystemDIN 44300 Betriebssystem
“Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten des digitalen Rechensystems bilden und die insbesondere die Abwicklung von Programmen steuern und überwachen.”
Daraus ergeben sich drei Aufgabenbereiche:
- Abbildung der Benutzerwelt auf die Maschinenwelt
- Organisation und Koordination des Betriebsablaufes
- Steuerung und Protokollierung des Programmablaufes
Vorlesung: 31 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebsmittel (BM)-KategorienBetriebsmittel (BM)-Kategorien
Aktive Betriebsmittel, zeitlich aufteilbar
Passive Betriebsmittel, exklusiv benutzt
Passive Betriebsmittel, räumlich aufteilbar
Zusätzlich spricht man noch von virtuellen und logischen BM.
Vorlesung: 32 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Komponenten von BSKomponenten von BS
Prozessor, Prozesse- Passive BM- Zentralspeicher, virtueller Speicher- Geräte- Betrieb der Geräte- Datenverwaltung auf dem Gerätebetrieb- Logische BM- Konfiguration- Auftragsabwicklung- Bedienung
Vorlesung: 33 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ProgrammProgramm
Wie wichtig sind Definitionen / Begrifflichkeiten?
Was verstehen Sie unter:
Programm
Prozess
Task
Thread
Vorlesung: 34 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ProgrammProgramm
Eine konkrete Beschreibung eines Verfahrens (Algorithmus) mit dem Ziel eine Aufgabe (ein Problem) zu lösen. Diese Beschreibung kann in verschiedenen Formen / Sprachen erfolgen.
Vorlesung: 35 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzeßProzeß
“Ein Prozeß ist somit diejenige Verwaltungseinheit, die sich um einen Prozessor bewirbt.”
Ein Prozeß ist ein “aktives”, “lebendes” Programm. Er fordert also Betriebsmittel an und benutzt diese bei Bedarf.
Vorlesung: 36 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
TaskTask
Wir betrachten den Begriff Task vorerst als Synonym zum Begriff Prozeß.
Vorlesung: 37 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ThreadThread
Ein Thread ist ein Teil eines Prozesses. Wichtig ist also die logische Abhängigkeit von dem Vater-Prozeß (Parent). Beispiel: Autokorrektur, Rechtschreibprüfung bei Text-verarbeitungs-systemen.
Vorlesung: 38 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzeßzuständeProzeßzustände
Ein Prozeß kann in einem Rechensystem von Eintritt bis zum Austritt mehrere Zustände annehmen:
NNichtAktiv
BBereit
RRech-nend
NNichtAktiv
WWar-tend
BlockierenDeblockieren Aufgeben
Zuordnen BeendenStarten
Vorlesung: 39 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Multitasking MTMultitasking MT
Die (quasi-)parallele Abarbeitung von Prozessen. „Echt“, wenn mehrere Prozessoren vorhanden sind. Es gibt die im folgenden aufgeführten verschiedenen Formen:
Vorlesung: 40 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
kooperatives MTkooperatives MT
Die Zuteilung bzw. Freigabe von Betriebsmitteln wie z.B. Rechenleistung (CPU) muß durch die Anwendungsprogramme selbst erfolgen (Beispiel: Windows 3.x)
Vorlesung: 41 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
preemptives MTpreemptives MT
- Die Zuteilung bzw. Freigabe von Betriebsmitteln wie z.B. Rechenleistung (CPU) erfolgt durch eine zentrale Instanz des BS. Diese wird als “Scheduler” bezeichnet. (Beispiel: UNIX, Windows NT, Windows 95...) Weiterhin kann beim preemptiven MT zwischen den folgenden Formen unterschieden werden:
- echtzeitfähig- nicht echtzeitfähig
Vorlesung: 42 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ProtokollProtokoll
Ein Protokoll ist die Summe aller Regeln, die zum Datenaustausch zwischen zwei Kommunikations-partnern eingehalten werden müssen. (Beispiel: TCP/IP)
Vorlesung: 43 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
GUIGUI
Graphical User Interface
Eine grafische Benutzungsschnittstelle (Beispiel: Windows 95).
Vorlesung: 44 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Eigenschaften UNIX-BetriebssystemeEigenschaften UNIX-Betriebssysteme
- Mehrbenutzer, Mehrprozeßsystem (Multiuser, Multitasking)- Zeitscheibenverfahren (Time-Sharing)- Geräteunabhängiges, hierarchisches Dateisystem ohne
spezielle Zugriffsmethoden- Auf allen Computerklassen einsetzbar, da leicht portierbar- Kleiner Kern mit nach Bedarf integrierbaren
Gerätesteuerprogrammen- Umfangreiche, standardmäßige Dienstprogramme- Besondere Unterstützung der Softwareentwicklung und
der meisten gängigen Programmiersprachen (Schwerpunkt C, C++)
Vorlesung: 45 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Eigenschaften LINUX-BetriebssystemeEigenschaften LINUX-Betriebssysteme
- Mehrbenutzer, Mehrprozeßsystem (Multiuser, Multitasking)- Zeitscheibenverfahren (Time-Sharing)- Geräteunabhängiges, hierarchisches Dateisystem ohne
spezielle Zugriffsmethoden- Auf allen Computerklassen einsetzbar, da leicht portierbar- Kleiner Kern mit nach Bedarf integrierbaren
Gerätesteuerprogrammen- Umfangreiche, standardmäßige Dienstprogramme- Besondere Unterstützung der Softwareentwicklung und
der meisten gängigen Programmiersprachen (Schwerpunkt C, C++)
- Offener, frei zugänglicher Quellcode- Lizenzkostenfrei- Durch den frei zur Verfügung stehenden Quellcode
individuell anpassbar für z.B. Firewall-Systeme
Vorlesung: 46 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Aufgaben des BS-KernelsAufgaben des BS-Kernels
Der Kern hat folgende Hauptaufgaben:- Verwaltung der Prozesse- Verwaltung der Ressourcen (CPU, RAM, Peripherie)- Bereitstellung von Systemfunktionen (E/A-Operationen,
Prozeßsteuerung, Kommunikation etc.)- Handhabung von Unterbrechungen und
Ausnahmebedingungen (Hardware-Interrupts, Fehler etc.)
Vorlesung: 47 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
SchedulingScheduling
Die Prozeßauswahl und Zuteilung der CPU-Zeit erfolgt durch einen Prozeß des Kerns, den sogenannten Scheduler. Der Scheduler wird immer aktiv, sobald ein Prozeß einen Systemaufruf tätigt oder eine Ereignismeldung der Hardware auftritt (z.B. Ein-, Ausgabe beendet, Zeitintervall abgelaufen). Dann wird aufgrund der Priorität der bereiten Prozesse und des aktiven Prozesses über die Neuvergabe der CPU entschieden. Die Priorität wird regelmäßig anhand der verbrauchten CPU-Zeit, Prozeßgröße und Wartezeit neu berechnet.
Es gibt viele verschiedene Scheduler-Algorithmen und verschiedene Strategien.
Vorlesung: 48 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
Demand PagingDemand Paging
Bei virtuellen Systemen braucht ein Programm eines aktiven Prozesses nicht vollständig im Hauptspeicher vorzuliegen. Ein externer Plattenspeicher dient als sogenannter virtueller Speicher (paging area). Der virtuelle und der physikalische Speicher werden in Seiten (engl.: pages; 1-4 KB) eingeteilt und je nach Bedarf (engl.: demand) werden Seiten ein- und ausgelagert.
Vorlesung: 49 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
SwappingSwapping
Ist der Speicherplatz trotz Paging nicht ausreichend, oder werden zu oft Seiten ein- und ausgelagert, können ganze Prozesse auf einen externen Speicher (swap area) ausgelagert werden. Dies wird vom Prozeß 0 (swapper) durchgeführt, der beim Systemstart erzeugt wird.
Vorlesung: 50 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
TreiberTreiber
Prozeß, der alle zum Betreiben eines Gerätes notwendigen Handlungen enthält (Dienstleistungsprozeß).
Vorlesung: 51 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
ENDEENDE
Fragen?Fragen?
Vorlesung: 52 BIS Unit I 2012 Prof. Dr. G. Hellberg
QuellenQuellenTannenbaum, Andrew, Moderne BetriebssystemeR. Walther, Vorlesungsskript BIS, FHDW 2011G. Hellberg, Vorlesungsskripte BIS, FHDW 2003G. Hellberg, diverse Vorlesungsskripte Betriebssysteme, FHDW 2000-2011G. Hellberg, Vorlesungsskripte Netzwerke, FHDW 2000-2011G. Hellberg, Vorlesungsskripte Technische Grundlagen, FHDW 2007-2011Microsoft WhitepapersDiverse Quellen Internet (Wikipedia)