Computersysteme

📘 Theorie

1. Grundlagen
2. Mikrochips
3. Digitale Logik
4. Rechnerarchitektur

🎯 Lernziele

Digitale Logik

1. Sie können einfache Schaltungen entwerfen und verstehen.
2. Sie kennen den Inverter sowie die vier Gatter AND, OR, NAND und XOR (Symbol, Funktionsweise und Wahrheitstabelle).
3. Sie verstehen den Aufbau einer Schaltung zur Addition von Zahlen (Halbaddierer, Volladdierer).
4. Sie erklären die Bedeutung der Rückkopplung in Schaltungen.
5. Sie verstehen die grundlegende Bedeutung des NAND-Gatters.

Rechnerarchitektur

6. Sie kennen die Komponenten der Von Neumann-Architektur (Steuerwerk, Rechenwerk, Speicherwerk, Bussystem, Ein- und Ausgabe).
7. Sie können die Funktionsweise und Vorteile eines Bussystems erklären.
8. Sie kennen den Von Neumann-Zyklus und können dessen Ablauf erklären.
9. Sie können anhand des Little Man Computers (LMC) die Übersetzung von Assemblerprogrammen in Maschinencode und deren Ausführung nachvollziehen.

Betriebssystem

10. Sie benennen bekannte Betriebssysteme (Windows, macOS, Linux, Android, iOS) und wissen, in welchen Geräten diese eingesetzt werden.
11. Sie kennen die Hauptaufgaben von Betriebssystemen (Interaktion mit Benutzer, Verwalten von Ressourcen, Starten und Unterbrechen von Programmen).

🏆 Beurteilung

Das Thema wird mit einer schriftlichen Probe geprüft, welche 80 Minuten dauert. Sie dürfen folgende Hilfsmittel verwenden:

• eine A4-Seite mit eigenen, von Hand geschriebenen Notizen. Ansonsten sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Dieses Thema deckt die folgenden Grobziele und Inhalte aus dem kantonalen Lehrplan ab:

Systeme und Sicherheit

Grobziele

Die Schülerinnen und Schüler

• kennen den Aufbau und die grundlegende Funktionsweise von Computern und Netzwerken
• verstehen wichtige für die Informatik relevante Messgrössen und Leistungsmerkmale
• [...]

Inhalte

• Rechnermodell
• Hardwarekomponenten und Schnittstellen
• Hauptaufgaben eines Betriebssystems
• Wichtige Kenngrössen (z.B. Bit, Byte, GHz, Gbps)
• [...]