Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Informatik

Kommunikationsmodi

• Simplex-Modus: Nur der Sender strahlt Informationen an den Empfänger. Die Kommunikation erfolgt nur in eine Richtung.
• Halb-Duplex-Modus: Sender und Empfänger können Informationen übertragen, jedoch nicht gleichzeitig.
• Vollduplex-Modus (Full-Duplex): Die Kommunikation kann gleichzeitig in beide Richtungen erfolgen.

Arten von Kommunikationsnetzwerken

Nach Art der Übertragung

• Peer-to-Peer-Netzwerke: Zwei Geräte sind über eine direkte Verbindung (Link) miteinander verbunden.
• Multipoint-Netzwerke: Mehrere Geräte teilen sich dieselbe Verbindung (Link).

Nach Verfügbarkeit/Eigentum

• Private und öffentliche Netze.

Nach geografischer Reichweite

• Local Area Networks (LANs): Beschränken sich in der Regel auf einen begrenzten Raum,

Die Hierarchie der Internet Service Provider (ISPs)

Tier-1 ISPs: Das globale Internet-Backbone

Tier-1 ISPs bilden die Spitze der Hierarchie. Sie sind große Organisationen, die direkt miteinander über private Peering-Verbindungen verbunden sind. Physisch vereinen sie ihre individuellen Netzwerk-Backbones, um das globale Internet-Backbone zu bilden. Innerhalb ihrer eigenen Netze betreiben Tier-1-ISPs Router, Datenverbindungen und andere Hochgeschwindigkeitsgeräte, die eine Verbindung zu anderen Tier-1-ISP-Netzwerken herstellen. Dazu gehören auch Seekabel, die Kontinente verbinden.

Tier-2 ISPs: Regionale Netzwerke und Peering

Tier-2-ISPs bilden die nächste Stufe in Bezug auf den Zugang zum Backbone. Tier-2-ISPs können ebenfalls sehr groß sein... Weiterlesen "Internet Service Provider (ISP) Hierarchie & Betriebsabläufe" »

Batch-Verarbeitung und Monoprogrammierung

Das erste Betriebssystem, das als Batch-System (Stapelverarbeitung) bekannt wurde, erschien in den Anfängen der Computertechnik. Ursprünglich in Lochkarten-Systemen implementiert, erlaubten diese Systeme nur den sequenziellen Zugriff auf Informationen. Die Ausführung der Aufgaben erfolgte daher Zeile für Zeile, wobei immer nur ein Anwendungspaket zurzeit bearbeitet wurde. Das Batch-Betriebssystem lieferte sequenzielle Anweisungen, implementierte diese und lieferte anschließend das Ergebnis.

Monoprogrammierung bedeutet, dass ein System als monoprogrammiert gilt, wenn es nur eine Aufgabe zurzeit ausführen kann. Das Programm, das sich im Prozess befindet, übernimmt die CPU und die I/O-Ressourcen bis... Weiterlesen "Grundlagen von Betriebssystemen: Batch, Echtzeit und Multiprozessing" »

Netzwerkprotokolle und ihre Funktionen

E-Mail-Kommunikation

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Wird zum Senden von E-Mails verwendet.
• POP3 (Post Office Protocol 3): Wird zum Empfangen von E-Mails verwendet.

Datenübertragung und Web

• FTP (File Transfer Protocol): Methode zum Übertragen von Dateien zwischen PCs.
• TCP (Transmission Control Protocol): Stellt sicher, dass Datenpakete in der richtigen Reihenfolge ankommen und keine verloren gehen.
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Wird für die Übertragung von Webseiten verwendet.
• HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure): Sorgt für die verschlüsselte Übertragung von Daten.

Netzwerkadressierung und Datenpakete

• IP (Internet Protocol): Wird für die Adressierung und das Routing von Datenpaketen verwendet.

Master Boot Record (MBR)

Der Master Boot Record (MBR) ist ein kleines Programm, das auf jedem Betriebssystem läuft. Es befindet sich im ersten Sektor der Festplatte und versucht, den Partition Boot Sector (Boot) zu übertragen.

Inhalt des MBR

• Partitionstabelle: Enthält Informationen über den Anfang und das Ende von bis zu vier Partitionen.
• Kleines Programm: Liest den Inhalt der Partitionstabelle, identifiziert die aktive Partition und lädt den Boot Sector.
• Freier Speicherplatz: Platz, um ein kleines Programm, beispielsweise einen Boot-Manager, zu platzieren.

Partitionstypen

• Primäre Partition: Die Partitionsinformationen sind direkt in der Partitionstabelle gespeichert.
• Erweiterte Partition: Wird erstellt, um die Obergrenze von vier Partitionen

Peripheriegeräte und Speicherung

Diskettenlaufwerke

Disketten sind Datenträger aus einer dünnen, flexiblen Magnetscheibe ("Floppy"), die in einem quadratischen oder rechteckigen Kunststoffgehäuse eingeschlossen ist.

Bestandteile eines Diskettenlaufwerks:

• Lese-/Schreibköpfe
• Schrittmotor
• Mechanischer Rahmen
• Leiterplatte
• Diskettenauswurfmechanismus

Festplattenlaufwerke (HDD)

Ein Festplattenlaufwerk (englisch Hard Disk Drive, HDD) ist ein elektromechanisches Datenspeichergerät, das magnetische Speicherung verwendet, um digitale Daten mithilfe einer oder mehrerer starrer, sich schnell drehender Platten (Platters), die mit magnetischem Material beschichtet sind, zu speichern und abzurufen.

Methoden zum Speichern von Informationen

• CHS (Cylinder Head Sector)

Digitale Audio-Eigenschaften

• Abtastrate: Die Anzahl der Samples pro Sekunde, die bei der Umwandlung von analogen Tönen in digitale CD-Qualität erfasst werden. Standard-CD-Qualität: 44.100 Hz.
• Kanäle: Die Anzahl der Spuren, aus denen ein Audiosignal besteht.
  • Mono: 1 Kanal
  • Stereo: 2 Kanäle
  • 5.1: 5 Kanäle
• Sample-Größe (Bittiefe): Die Anzahl der Bits, die jede einzelne Probe an Informationen enthält. CD-Qualität: 16 Bit.

Formel für die Dateigröße

Die Dateigröße eines Audiosignals berechnet sich wie folgt:

Dateigröße = Abtastrate (Hz) × Bittiefe (Bits) × Kanäle × Dauer (Sekunden)

Audioformate

• WAV: Ein unkomprimiertes digitales Audioformat, das Mono- und Stereo-Dateien unterstützt. Die Dateierweiterung ist .wav. Es wird selten über das

Wie funktioniert das CAN-Bus-System?

Die Steuergeräte (ECUs), die mit dem CAN-Bus-System verbunden sind, benötigen den Austausch von Informationen, unabhängig davon, ob sie zum gleichen System gehören oder nicht. Im Automobilbau ist in der Regel eine Leitung mit den Motorsteuergeräten, dem ABS-System und dem Automatikgetriebe verbunden. Eine weitere Leitung (mit niedrigerer Geschwindigkeit) verbindet Steuergeräte, die mit dem Komfortsystem des Fahrzeugs in Verbindung stehen.

Grundlagen der CAN-Bus-Kommunikation

Das CAN-Bus-System ist nachrichtenorientiert und nicht empfängerorientiert. Informationen werden in Form von strukturierten Nachrichten übertragen, wobei ein Teil davon eine Kennung ist, die die Art der enthaltenen Daten angibt.... Weiterlesen "Das CAN-Bus-System: Funktionsweise und Kommunikation" »

Systemmodellierung: Grundlagen und Ökologisches Modell

Ein Modell ist eine abstrakte Darstellung eines realen Objekts. Das erste zu entwickelnde Modell ist entscheidend, um die Schnittstellen zwischen dem System und seiner Umgebung zu definieren.

Dieses Modell wird als Ökologisches Modell bezeichnet. Es dient dazu, die unmittelbare Umgebung oder den Kontext, in dem das System arbeitet, zu beschreiben, um dessen Ziele zu verstehen.

Komponenten des Umgebungsmodells

1. 1. Zweckbestimmung (Statement of Purpose)

   Eine kurze und prägnante inhaltliche Aussage über den Zweck des Systems.

2. 2. Kontextdiagramm

   Das Kontextdiagramm zeigt grafisch und leicht interpretierbar, wie das System mit der Umgebung interagiert. Es ist ein Spezialfall des Datenflussdiagramms

DNS-Protokolle und -Dienste

In Datennetzen sind Geräte mit einer numerischen IP-Adresse gekennzeichnet, sodass sie am Senden und Empfangen von Nachrichten über das Netzwerk teilnehmen können. Die meisten Menschen finden es jedoch schwierig, sich diese numerischen Adressen zu merken. Daher wurden Domain-Namen geschaffen, um die numerischen Adressen in einfache und aussagekräftige Namen zu konvertieren.

Das DNS-Protokoll definiert einen automatisierten Dienst, der Ressourcennamen mit den angeforderten numerischen Netzwerkadressen abgleicht.

Top-Level-Domains

Die verschiedenen Top-Level-Domains repräsentieren die Art der Organisation oder das Herkunftsland. Beispiele für Top-Level-Domains sind:

• .au: Australien
• .co: Kolumbien
• .com: Ein Unternehmen