Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Informatik

Was ist ein Thread?

Die Java Virtual Machine (JVM) ist multi-threaded. Das heißt, sie ist fähig zur gleichzeitigen Ausführung mehrerer Sequenzen (Programme). Die JVM kümmert sich um alle Details wie die Zuweisung von Ausführungszeiten, Prioritäten usw., ähnlich wie ein Betriebssystem mehrere Prozesse verwaltet.

Der grundlegende Unterschied zwischen einem Betriebssystemprozess und einem Thread besteht darin, dass Java-Threads innerhalb der JVM laufen (die selbst ein Prozess des Betriebssystems ist) und daher alle Ressourcen teilen, einschließlich des Speichers sowie der darin definierten Variablen und Objekte. Prozesse dieser Art, bei denen Ressourcen gemeinsam genutzt werden, werden manchmal als „leichtgewichtige Prozesse“ bezeichnet.... Weiterlesen "Grundlagen der Java-Technologien: Threads, Servlets, JSP und JDBC" »

CAN-Bus: Grundlagen und Vorteile

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein robustes Fahrzeugbus-System, das den Austausch von Daten zwischen Steuergeräten ermöglicht.

Vorteile des CAN-Busses

• Vermeidung des Einbaus redundanter Sensoren.
• Ermöglicht die Koordination und Zusammenarbeit zwischen den Steuergeräten.
• Bietet umfassende Diagnosemöglichkeiten.
• Vereinfacht die Installation der Verkabelung (Platzersparnis, Kostenreduktion, Qualitätsverbesserung).

Funktionsweise des CAN-Busses

Bei dieser Art der Datenübertragung werden Informationen über zwei Leitungen übertragen, unabhängig von der Anzahl der Steuergeräte und der Menge der übermittelten Informationen.

Weitere Vorteile des Datenbusses

• Wenn das Datenprotokoll um zusätzliche Informationen

Typen von JDBC-Treibern

Die JDBC-Spezifikation von Sun definiert vier verschiedene Arten von JDBC-Treibern (auch Brücken-Treiber genannt):

• Typ 1 (JDBC-ODBC Bridge Driver): Verwendet das System als Gateway oder Brücke. Ein Beispiel ist die JDBC-ODBC-Brücke. Dies ist nicht die beste Lösung, da oft spezielle Client-Software installiert werden muss und der Datenbankzugriff langsam ist.
• Typ 2 (Native API Driver): Enthält Java-Code, der Aufrufe an native Datenbankmethoden (in C oder C++) macht. Manchmal ist die Installation von Client-Software erforderlich.
• Typ 3 (Network Protocol Driver/Middleware): Kommuniziert über Sockets mit einem mittleren Application Server (Middleware). Vorteil: Es ist keine spezielle Software auf dem Client erforderlich.

Peripheriegeräte

Ein Peripheriegerät ist ein physisches oder elektronisches Gerät, das eine Verbindung zu einem Computer herstellt, aber nicht Teil des Kerns (CPU, Speicher, Mainboard, Netzteil) ist.

Typen von Peripheriegeräten

Blockperipheriegeräte

Die Informationen, die sie verarbeiten, haben eine feste Größe. Die Informationen werden in oder aus dem Speicher in Form von Blöcken übertragen. Ein Beispiel dafür sind die Datensätze von Dateien auf Disketten.

Zeichenperipheriegeräte

Sie dienen dazu, Daten in Form von Zeichen in keiner bestimmten Reihenfolge in den Speicher des Computers einzugeben, wie z. B. die Tastatur.

Physikalische Gerätetypen

Speichermedien

Hier werden Informationen gespeichert. Beispiele: Festplatten, Disketten, CD-... Weiterlesen "Peripheriegeräte und Dateisysteme" »

Multiplexer

Ein Daten-Multiplexer oder Selektor ist die elektronische Version eines Drehschalters. Die Eingänge auf der linken Seite und der Ausgang auf der rechten Seite. Eingangsdaten können durch die Kontakte des Drehschalters übertragen werden. Ähnlich können Eingangsdaten durch die Selektorschaltung übertragen werden. Die Auswahl der Daten erfolgt mechanisch durch Drehen des Rotors des Drehschalters. Die Daten-Selektor Positionsdaten werden durch die entsprechende Binärzahl der Eingabedaten ausgewählt. Ein k-Data Selector kann Daten nur von der Eingabe zur Ausgabe fließen lassen, während die Drehschalter Daten in beide Richtungen fließen lassen. Ein Daten-Selektor kann als Drehschalter betrachtet werden.

Verfahren

Die Schritte... Weiterlesen "Multiplexer und Hubs: Funktionsweise und Anwendung" »

Grundlagen der Netzwerkkommunikation

Switching und Routing

Switching

Verschieben von Paketen vom Router-Eingang zum geeigneten Router-Ausgang.

Routing

Bestimmen der Weiterleitung von Paketen.

Netzwerkprotokolle und Konzepte

Ethernet-Frames

Maximale Übertragungseinheit (MTU) von 1500 Bytes.

IP-Datagramm

• Identifizierungs-Flag: Das Bit des letzten Fragments ist auf Null gesetzt.
• Offset: Der genaue Standort des Fragments.

ARP (Address Resolution Protocol)

Bestimmt die physikalische Adresse (MAC) für eine gegebene IP-Adresse im selben Netzwerksegment. ARP-Anfragen für die Ziel-MAC werden im Broadcast-Modus gesendet; die Antwort wird im Unicast-Modus empfangen, woraufhin die Pakete im Unicast-Modus weitergeleitet werden können.

MAC-Adresse

48 Bit, hexadezimal... Weiterlesen "Netzwerkgrundlagen: Switching, Routing & Protokolle" »

SCADA Systeme: Einführung und Überblick

• Kontrolle über den PC
• Einführung in SCADA
• Funktionen und Vorteile
• Module
• Beispiele
• OPC
• Industrielle Netzwerke und Feldbusse

Kontrolle über den PC

Der PC ist in vielen Bereichen etabliert (Büro, Privat, Industrie ...). Automatisierte Aufgaben, die bisher mit Bedien- und Anzeigeelementen sowie SPS (Speicherprogrammierbare Steuerungen) durchgeführt wurden, werden zunehmend durch PC-basierte Steuerungssysteme mit Erweiterungskarten oder Datenerfassungssystemen übernommen.

Vorteile:

• Datenverarbeitung, Visualisierung, Vernetzung.

Nachteile:

• Echtzeitfähigkeit, Sicherheit, Robustheit.

Wird üblicherweise zusammen mit SPS eingesetzt, um Überwachungs- und Steuerungsaufgaben auf höherer Ebene zu ermöglichen.

Das SCADA-

Seitenfehlerbehandlung

Der Prozess zur Behandlung eines Seitenfehlers (Page Fault) läuft wie folgt ab:

1. Die Hardware löst einen Trap aus und sichert den Programmzähler (PC).
2. Der Trap-Handler (Interrupt-Routine) sichert die Prozessorregister.
3. Das Betriebssystem erkennt, dass ein Seitenfehler aufgetreten ist.
4. Das Betriebssystem sucht nach einem freien Seitenrahmen im Hauptspeicher. Wenn keiner verfügbar ist, wird ein „Opferrahmen“ ausgewählt und dessen Inhalt bei Bedarf auf die Festplatte ausgelagert.
5. Ein E/A-Vorgang wird gestartet, um die benötigte Seite von der Festplatte in den freien Seitenrahmen zu laden.
6. Nach Abschluss des Ladevorgangs signalisiert ein Festplatten-Interrupt die Verfügbarkeit der Seite. Der Prozess, der den Fehler verursacht

Fragen zur Computer- und Netzwerktechnik

1. Technologie für Internetdienste (Siehe Anhang)

Welche Technologie eignet sich am besten für Internetdienste, die die in der Grafik dargestellten Funktionen bereitstellen?

• d) Satellit

2. Technologie für Internetdienste (Siehe Anhang)

Welche Technologie eignet sich am besten für Internetdienste, die die in der Grafik dargestellten Funktionen bereitstellen?

• b) Treiber Netzwerkkabel

3. Konfiguration eines optischen Laufwerks als Slave

Sie haben einen Techniker gebeten, ein zweites optisches Laufwerk in einem Computer zu installieren. Um es zu konfigurieren, muss das Laufwerk als Slave eingerichtet werden. Was muss der Techniker tun, um die gewünschte Konfiguration zu erreichen?

Antwort: Verwenden Sie Jumper,

Paketvermittelte Netzwerke (Packet Switched Networks)

IP-Protokoll

Das IP-Protokoll ist ein verbindungsloses Protokoll, das Quell- und Zieladressen für die Datenkommunikation über ein paketvermitteltes Netz verwendet.

IP-Adresse

Eine IP-Adresse ist eine 32-Bit-Ganzzahl, die eine Netzwerkschnittstelle eindeutig identifiziert. IP-Adressen können basierend auf dem Wert des ersten Bytes in verschiedene Klassen eingeteilt werden.

Verfügbare Private IP-Adressbereiche

• Klasse A: 10.0.0.0/8
• Klasse B: 172.16.0.0/12 (172.16.0.0 bis 172.31.255.255)
• Klasse C: 192.168.0.0/16 (192.168.0.0 bis 192.168.255.255)

Netzmaske (Netmask)

Die Netzmaske ist eine 32-Bit-Ganzzahl, die in Verbindung mit einer IP-Adresse verwendet wird. Sie definiert, welche binären Bits der... Weiterlesen "Grundlagen Paketvermittelte und Leitungsvermittelte Netzwerke" »