Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Informatik

Grafikkarten-Busse und ihre Entwicklung

Die Schnittstellen (Busse), die von Grafikkarten verwendet werden, haben sich im Laufe der Zeit erheblich weiterentwickelt:

• Anfänglich nutzten Grafikkarten den ISA-Bus.
• Später folgten der VLB- und der PCI-Bus.
• Ende der 1990er-Jahre, mit dem Aufkommen von Spielen mit lebensechter 3D-Grafik, erschienen 3D-Beschleunigerkarten. Zu dieser Zeit etablierte sich der AGP-Port in verschiedenen Versionen (2x, 4x und 8x).
• Im Jahr 2003 erschien ein neuer Bus, PCI-Express (PCI-E), der die Vorteile der bestehenden Schnittstellen, wie AGP 8x, nochmals übertraf. PCI-E ist bis heute der Standard für Grafikkarten.

Grundlegende Konzepte der Grafikkarte

2D-Beschleunigung

Die 2D-Beschleunigung bezeichnet die Fähigkeit von Grafikkarten,... Weiterlesen "Die Evolution der Grafikkarten: Busse, 2D/3D-Beschleunigung und Videokompression" »

Vorteile von Computern

Computer arbeiten schneller als Menschen, finden Informationen schnell, können Informationen speichern und werden nie müde.

Datentypen

• Numerisch (2 Typen: Ganzzahlen und reelle Zahlen)
• Text (Zeichenketten)
• Grafiken (Bilder)
• Datum
• Sound

Eingabegeräte

• Konzept-Tastatur: Ein flaches Brett mit einem Raster programmierbarer Tasten. Wird oft bei kleinen Kindern in der Grundschule verwendet.
• Lichtgriffel: Ein kleiner, stiftförmiger Stab mit Lichtsensoren. Wenn man den Stift gegen den Bildschirm drückt, um Objekte oder Befehle auszuwählen, sendet er ein Signal an den Computer, der die Position des Lichtgriffels ermittelt. Benötigt keinen speziellen Bildschirm.
• Touchscreen: Ein Flachbildschirm, der Berührungen erkennt (z. B. durch

Komponenten eines LonWorks Netzwerks

Knoten

Knoten sind die Treiber im Rot-Chip mit Neuron, dem Transceiver und anderen Komponenten. Sie kommunizieren über das EIA 709.1-Protokoll LonTalk. Sie müssen für LonMark zertifiziert und geprüft sein, um die Interoperabilität zu gewährleisten (127 Knoten in einem Subnetz und 32.385 Knoten innerhalb einer Domäne).

Neuron

Der Neuron ist ein Mikrocontroller (Chip), der das Kommunikationsprotokoll abdeckt.

Transceiver

Der Transceiver ist die Schnittstelle für das physikalische Übertragungsmedium.

Sender

Der Sender unterstützt bis zu 128 Übertragungskomponenten.

Router

Router verbinden zwei Kanäle und verfügen über zwei Transceiver. Sie belegen zwei Knoten in den Kanälen. Sie reduzieren den LonTalk-... Weiterlesen "LonWorks Netzwerkkomponenten: Knoten, Neuron, Transceiver" »

Was ist ein Bit?

Das binäre Digit.

Welche Werte kann ein Bit annehmen?

1 oder 0.

Wie viele Bits sind ein Nibble?

4 Bit.

Wie viele Bits sind ein Byte?

8 Bit.

Wie viele Bits sind ein Wort?

16 Bit.

Wie viele Bits sind ein Doppelwort?

32 Bit.

Wie viele Bits sind ein Quadword?

64 Bit.

Was ist ein Mikroprozessor?

Central Processing Unit (CPU), integriert in einem einzigen Chip.

Was ist ein Mikrocomputer? (1)

Leiterplatte mit Mikroprozessor, Speicher und Anschlüssen.

Was ist ein Mikrocomputer? (2)

Eine Platine mit einem Mikroprozessor, in die Karten gesteckt werden können oder nicht.

Was ist ein Computer?

Eine Leiterplatte mit einem zentralen Mikroprozessor, in die Karten gesteckt werden können, von denen jede einen eigenen Mikroprozessor haben kann.

Was ist ein Mikrocontroller?

Prozesse

Ein Prozess ist ein laufendes Programm. Vom Betriebssystem verwaltete Prozesse bestehen aus:

• Den Anweisungen eines Programms, die vom Mikroprozessor ausgeführt werden.
• Dem Zustand der Ausführung zu einem bestimmten Zeitpunkt, d.h. den Werten der CPU-Register für das Programm.
• Seinem Arbeitsbereich im Speicher, d.h. dem reservierten Speicher und dessen Inhalt.
• Weiteren Informationen, die das Betriebssystem für die Planung benötigt.

Prozesszustände

Wird ausgeführt (Running)

Der Prozess wird auf der CPU ausgeführt. In einem Ein-Prozessor-System kann sich höchstens ein Prozess in diesem Zustand befinden.

Bereit (Ready)

Der Prozess ist bereit zur Ausführung, muss aber auf die Zuweisung der CPU warten.

Wartend (Blocked)

Der Prozess kann nicht... Weiterlesen "Prozesse und Threads in Betriebssystemen" »

Die Grafikkarte

Die Grafikkarte ist eine der wichtigsten Komponenten eines Computers. Sie ist verantwortlich für die Darstellung von Text, Bildern und Grafiken auf dem Monitor.

Wichtige Bestandteile einer Grafikkarte

• GPU (Graphics Processing Unit): Ein spezialisierter Prozessor für die Grafikverarbeitung. Seine Aufgabe ist es, den Hauptprozessor (CPU) bei grafischen Berechnungen zu entlasten.
• Videospeicher (VRAM): Ist die Grafikfunktion auf dem Mainboard integriert, wird der Arbeitsspeicher (RAM) des Computers genutzt. Dedizierte Erweiterungskarten besitzen eigenen Speicher, den Videospeicher oder VRAM. Die Größe variiert typischerweise zwischen 128 MB und mehreren Gigabytes (GB), bei modernen Karten oft im Bereich von 4 GB bis 24 GB oder mehr.

Organisation der Datenträger

Ein Datenträger wird von mehreren **Platten** komponiert, in denen die Speicherung von Informationen auf ihrer Oberfläche organisiert ist. Dies geschieht in konzentrischen **Spuren**, die wiederum in Sektoren unterteilt sind. Spuren sind in **Zylindern** angeordnet. Ein **Zylinder** umfasst alle Spuren, die die gleiche Position auf verschiedenen Platten oder Scheiben einnehmen. Alle Spuren eines Zylinders können gelesen werden, ohne den Kopf zu bewegen, was Zeit spart.

Die kleinste Einheit, die auf einem Datenträger gelesen oder geschrieben werden kann, ist der **Sektor**. Ein ganzer Sektor wird gelesen und in einem **Puffer** gespeichert, von dem aus auf die einzelnen Bits zugegriffen wird. Sektoren können... Weiterlesen "Grundlagen von Betriebssystemen: Speicher, Prozesse, Planung" »

16 .. Listen und diskutieren Sie die Rolle von Bereichen des NTFS-Dateisystems.
1. Partition Boot-Sektor: kann mehrere Sektoren belegen, enthält die Bestimmung des Umfangs und der Struktur des Dateisystems sowie die Position des MFT und MFT2, die den Boot-Code enthält.
2. MFT: enthält Informationen über Dateien, Verzeichnisse und verfügbaren Platz.
3. MTT: ist eine Liste aller Inhalte des NTFS-Volumes, die als eine Menge von Datensätzen auf einer strukturierten relationalen Datenbank organisiert ist.
4. Archivierungssystem: MFT2 enthält eine spiegelverkehrte Kopie der ersten drei Zeilen der MFT, um den Zugriff auf die MFT im Falle eines Ausfalls dieses Sektors zu gewährleisten. Es enthält auch die Bitmap-Datei (nach Volumen vertreten)... Weiterlesen "Die Rolle der Bereiche in verschiedenen Dateisystemen" »

Hardware, Software & Firmware: Grundlagen

Die Hardware umfasst die physischen Komponenten eines Computers. Die Software hingegen besteht aus immateriellen Programm-Anweisungen, die die Hardware zu bestimmten Funktionen veranlassen. Diese Anweisungen sind korrekt sortiert und gruppiert, um eine reibungslose Ausführung zu gewährleisten.

Die Systemsoftware, wie Betriebssysteme (OS), ermöglicht es Programmen und Daten, die Hardware zu nutzen und Prozesse zu steuern. Firmware ist eine spezielle Art von Software, die fest in Hardware-Komponenten integriert ist und deren grundlegende Funktionen steuert.

Software-Kategorien

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen:

• Systemsoftware: Programme und Daten, die für den Betrieb des Computers selbst notwendig

Was ist die Data Link Layer?

Die Data Link Layer (Sicherungsschicht) ermöglicht den Datenaustausch über gemeinsame lokale Medien. Sie bietet zwei grundlegende Dienste:

• Ermöglicht den oberen Schichten den Zugriff auf die Medien mithilfe von Techniken wie Framing.
• Legt fest, wie Daten auf den Medien platziert und von den Medien empfangen werden, mithilfe von Techniken wie Medienzugriffssteuerung und Fehlererkennung.

Struktur eines Datenrahmens (Frame)

• Header: Enthält Steuerinformationen (Adressierung).
• Daten (Payload): Das Paket aus der Netzwerkschicht.
• Trailer: Enthält Kontrollinformationen am Ende der PDU (Protocol Data Unit).

Physikalische Topologien

• Point-to-Point (P2P): Die Medienzugriffsmethode, die vom Data Link Protokoll verwendet wird, wird