Vorlesung: 1 BIS Unit I 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

Studiengang BWL FHDWStudiengang BWL FHDW

Vorlesung:

Betriebliche

Informationssysteme I

Teil 1 BI-U1

2. Quartal 2013

Vorlesung: 2 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS

Was ist Informatik?

Vorlesung: 7 BIS Unit I 2013 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)

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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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS

Wirkungsbereiche der Informatik?

Welcher Beruf in Deutschland kommt gänzlich OHNE EDV / Informatik aus?

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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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS

Was ist Wirtschaftsinformatik?

Vorlesung: 12 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

Aufbau von InformationssystemenAufbau von Informationssystemen

Prinzip-Darstellung eines Informationssystems

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Vorlesung: 22 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

Betriebliche Info-Systeme BISBetriebliche Info-Systeme BIS

Was ist Wirtschaftsinformatik?

Vorlesung: 28 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

ProgrammProgramm

Wie wichtig sind Definitionen / Begrifflichkeiten?

Was verstehen Sie unter:

Programm

Prozess

Task

Thread

Vorlesung: 34 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

TaskTask

Wir betrachten den Begriff Task vorerst als Synonym zum Begriff Prozeß.

Vorlesung: 37 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

GUIGUI

Graphical User Interface

Eine grafische Benutzungsschnittstelle (Beispiel: Windows 95).

Vorlesung: 44 BIS Unit I 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 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 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

TreiberTreiber

Prozeß, der alle zum Betreiben eines Gerätes notwendigen Handlungen enthält (Dienstleistungsprozeß).

Vorlesung: 51 BIS Unit I 2013 Prof. Dr. G. Hellberg

ENDEENDE

Fragen?Fragen?

Vorlesung: 52 BIS Unit I 2013 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)