Aus welchen drei Haupteinheiten besteht ein Rechner?;Eingabe-/Ausgabeeinheiten, Prozessor (CPU) und Speicher. Wofür steht die Abkürzung CPU?;Central Processing Unit. Aus welchen zwei Teilen besteht der Prozessor (CPU)?;Steuereinheit (Control Unit) und Recheneinheit (ALU = Arithmetic Logical Unit). Was ist ein Programm in der Informatik?;Eine Folge von Befehlen, mit denen Daten manipuliert werden. Welche drei Arten von Speicher werden unterschieden?;Hauptspeicher (RAM), Hintergrundspeicher (Secondary Memory) und Pufferspeicher (Cache Memory). Was zeichnet den Hauptspeicher (RAM) aus?;Er ist direkt adressierbar und jede Zelle hat in etwa die gleiche Zugriffszeit. Wofür wird der Hintergrundspeicher verwendet?;Zur Speicherung von Informationen, die nur selten benötigt werden (z. B. Festplatten), da er langsamer ist. Was ist der Zweck des Cache Memory (Pufferspeicher)?;Speicherung häufig benötigter Informationen, da er sehr schnell ist. Was sind Register?;Speicherzellen mit sehr kurzen Zugriffszeiten im Prozessor für besondere Aufgaben. Wozu dient das Akkumulatorregister?;Zur kurzfristigen Speicherung von Informationen beim Transfer vom/zum Prozessor (z. B. bei arithmetischen Operationen). Was steht im Befehlsregister?;Der momentan auszuführende Befehl. Was steht im Befehlszählregister?;Die Adresse des gerade auszuführenden Befehls. Welche vier Schritte umfasst die Ausführung eines Befehls nach dem Von-Neumann-Prinzip?;1. Befehl holen, 2. Befehl decodieren, 3. Operanden holen, 4. Befehl ausführen. Was ist ein Interrupt?;Ein Signal von Ein-/Ausgabegeräten, das den Prozessor in der Ausführung unterbricht. Was ist ein Bus im Rechner?;Ein System von Leitungen, auf denen mehrere Bits gleichzeitig parallel übertragen werden. Was ist ein Signal?;Die physikalische Darstellung einer Information (elektrisch, akustisch, optisch). Was ist ein Zeichen?;Ein Signal, dem eine feste Bedeutung zugeordnet wurde (Element aus einer endlichen Menge). Was ist ein Bit?;Die kleinste Informationseinheit (binary digit), die den Zustand 0 oder 1 annehmen kann. Wie viele verschiedene Zustände kann ein Byte darstellen?;256 Zustände (2 hoch 8). Wie lautet die Umrechnung von 1 kbit/s in bit/s?;1.024 bit/s. Wie wird eine Binärzahl in eine Dezimalzahl umgerechnet?;Man addiert die Zweier-Potenzen an den Stellen, an denen eine binäre 1 steht. Wie wird eine Dezimalzahl in eine Binärzahl umgerechnet (Restmethode)?;Man teilt die Zahl fortlaufend durch 2 und notiert die Reste (von unten nach oben gelesen). Wie viele Bits hat ein Byte?;8 Bits. Was ist das Hexadezimalsystem?;Ein Zahlensystem mit der Basis 16 (Ziffern 0-9 und A-F). Welchen Dezimalwert hat die Hexadezimalzahl F?;15. Wie lautet die Formel für die größte darstellbare ganze Zahl in einem Register?;Basis b hoch Anzahl Stellen N minus 1 (b^N - 1). Wie funktioniert die Subtraktion im Rechner?;Durch Addition mit dem Komplement der zu subtrahierenden Zahl. Was bedeutet das "Rechnen im Ring" bei Computern?;Dass nach der größten darstellbaren Zahl wieder die 0 folgt (Überlauf). Wie wird bei ganzen Zahlen mit Vorzeichen das Vorzeichen dargestellt?;Durch das führende Bit (0 = Plus, 1 = Minus). Wie lautet die Formel für die kleinste darstellbare Zahl bei vorzeichenbehafteten Zahlen?;Minus Basis b hoch (Anzahl Stellen N minus 1) -> -b^(N-1). Woran erkennt man eine Bereichsüberschreitung bei der Addition von Vorzeichenzahlen?;Wenn der letzte Übertrag und der vorletzte Übertrag ungleich sind. Was zeigt das Overflow-Flag (OF) an?;Eine Bereichsüberschreitung bei Berechnungen mit Vorzeichen. Was zeigt das Carry-Flag (CF) an?;Eine Bereichsüberschreitung bei vorzeichenlosen Berechnungen. Was ist das Ziel der Codierung von Informationen?;Sicherer Transport über unsichere Medien und Vermeidung von Speicherplatzverschwendung. Was ist ein Paritätsbit?;Ein zusätzliches Bit, um Fehler bei der Übertragung zu erkennen (macht die Summe der 1en gerade oder ungerade). Wie berechnet man die Redundanz bei Fehler erkennenden Codes?;Länge der Gesamtnachricht geteilt durch Anzahl der Informationsstellen. Was ist "Odd Parity"?;Die Summe der Bits inkl. Prüfbit ergibt eine ungerade Anzahl von Einsen. Was ermöglicht ein Rechteck-Code im Gegensatz zum einfachen Paritätsbit?;Er ermöglicht nicht nur die Fehlererkennung, sondern auch die Lokalisierung und Korrektur eines Einzelbitfehlers. Wie lautet die Formel für die Redundanz beim Rechteck-Code?;(Zeilen * Spalten) / ((Zeilen-1) * (Spalten-1)). Was ist ein Kubischer Code?;Eine Weiterführung des Rechteck-Codes in die dritte Dimension zur Fehlerkorrektur. Was ist Quellencodierung?;Die Verschlüsselung/Komprimierung beliebiger Informationen (z. B. Texte). Was ist ein Alphabet in der Codierungstheorie?;Eine nicht-leere Menge von angeordneten Symbolen. Was ist ein Huffman-Code?;Ein kompakter (minimaler) Code, der sich eindeutig decodieren lässt (Variable Wortlänge basierend auf Häufigkeit). Was ist ein Präfixcode?;Ein Code, bei dem kein Codewort der Anfang eines anderen Codewortes ist (im Codebaum nur Blätter). Was ist analoge Datenübertragung?;Übertragung mittels kontinuierlicher Schwingungen (Wertebereich nicht begrenzt). Was ist digitale Datenübertragung?;Übertragung als Folge von diskreten Werten (Ziffern/Impulsen). Was besagt das Abtasttheorem (Nyquist) für die Digitalisierung?;Die Abtastfrequenz muss mindestens doppelt so hoch sein wie die obere Grenzfrequenz des analogen Signals. Was ist PCM (Pulse Code Modulation)?;Ein Verfahren, um analoge Signale durch Abtasten in digitale Bitströme umzuwandeln. Was ist der Unterschied zwischen paralleler und serieller Übertragung?;Bei parallel werden mehrere Bits gleichzeitig übertragen (Bus), bei seriell nacheinander auf einer Leitung. Was kennzeichnet synchrone Übertragungsverfahren?;Sender und Empfänger arbeiten mit einem gemeinsamen Zeittakt. Was kennzeichnet asynchrone Übertragungsverfahren?;Kein gemeinsamer Takt; Nutzung von Start- und Stoppbits zur Synchronisation je Zeichen. Was ist der NRZ-Code (No Return to Zero)?;Binäre 1 = High, Binäre 0 = Low (oder umgekehrt); keine Taktsynchronisation bei langen Folgen gleicher Bits. Was ist der Vorteil des Manchester-Codes?;Er taktet sich selbst, da in der Taktmitte immer ein Flankenwechsel stattfindet. Wie wird beim Manchester-Code eine "0" dargestellt?;Durch eine positive Flanke (Wechsel von Low zu High) in der Taktmitte. Was ist der Nachteil der 4B/5B-Codierung?;Die Datenmenge vergrößert sich um 25% (jedes Halbbyte wird durch 5 Bit ersetzt). Wo wird der PAM5-Code verwendet?;Bei Gigabit-Ethernet über Kupferkabel. Was bedeutet Simplex-Betrieb?;Datenübertragung nur in eine Richtung (unidirektional). Was bedeutet Halbduplex-Betrieb?;Datenübertragung abwechselnd in beide Richtungen, aber nicht gleichzeitig. Was bedeutet Vollduplex-Betrieb?;Gleichzeitige Datenübertragung in beide Richtungen. Was ist Unicast?;Senden von Datenpaketen an genau einen Empfänger. Was ist Multicast?;Senden von Datenpaketen an eine bestimmte Gruppe von Empfängern. Was ist Broadcast?;Senden von Datenpaketen an alle Teilnehmer eines Netzwerks. Was ist das Ziel des ISO/OSI-Referenzmodells?;Ermöglichung der Kommunikation zwischen unterschiedlichen, verteilten Systemen durch Standardisierung. Wie viele Schichten hat das OSI-Modell?;Sieben. Nennen Sie die Schicht 1 des OSI-Modells.;Physical Layer (Bitübertragungsschicht). Nennen Sie die Schicht 2 des OSI-Modells.;Data Link Layer (Sicherungsschicht). Nennen Sie die Schicht 3 des OSI-Modells.;Network Layer (Vermittlungsschicht). Nennen Sie die Schicht 4 des OSI-Modells.;Transport Layer (Transportschicht). Nennen Sie die Schicht 5 des OSI-Modells.;Session Layer (Sitzungsschicht). Nennen Sie die Schicht 6 des OSI-Modells.;Presentation Layer (Darstellungsschicht). Nennen Sie die Schicht 7 des OSI-Modells.;Application Layer (Anwendungsschicht). Was beschreibt ein Protokoll im OSI-Modell?;Die Regeln und Formate der horizontalen Kommunikation zwischen Partnerschichten. Was beschreibt ein Dienst im OSI-Modell?;Die vertikale Kommunikation zwischen den Schichten (Diensterbringer und Dienstnutzer). Was geschieht beim Kapseln (Encapsulation) von Daten?;Jede Schicht fügt den Nutzdaten eigene Steuerinformationen (Header) hinzu. Welche Schicht fügt als einzige auch eine Prüfsumme am Ende (Trailer) an?;Schicht 2 (Data Link Layer). Welche Hauptaufgaben hat der Physical Layer?;Übertragung der Bitinformationen, Spezifikation von Kabeln/Steckern, Bitcodierung. Welche zwei Teilschichten hat der Data Link Layer?;LLC (Logical Link Control) und MAC (Medium Access Control). Was ist die Aufgabe der MAC-Teilschicht?;Regelung des Zugriffs auf das Übertragungsmedium. Was sind die Hauptaufgaben des Network Layers (Schicht 3)?;Logische Adressierung, Routing (Wegewahl), Verbindungsaufbau/-abbau. In welche drei Teile wird die Vermittlungsschicht (Layer 3) in OSI unterteilt?;Subnet Access (3a), Subnet Enhancement (3b), Internet (3c). Was sind die Hauptaufgaben des Transport Layers (Schicht 4)?;Segmentierung der Daten, Ende-zu-Ende-Verbindung, Fehlerkorrektur. Was regelt der Session Layer (Schicht 5)?;Den Ablauf einer Anwendungssitzung (Dialogsteuerung, Synchronisation). Was regelt der Presentation Layer (Schicht 6)?;Datenformate, Codierung/Decodierung, Verschlüsselung, Kompression. Was stellt der Application Layer (Schicht 7) bereit?;Dienste für die Anwendungen (z. B. Dateiübertragung, E-Mail). Welche Schicht ist für Hardware-Adressen (MAC-Adressen) zuständig?;Data Link Layer (Schicht 2). Welche Schicht ist für IP-Adressen und Routing zuständig?;Network Layer (Schicht 3). Was ist der AMI-Code?;Ein Code mit drei Pegeln (+, 0, -); Nullen sind 0V, Einsen sind abwechselnd positive und negative Spannung. Warum ist Synchronisation bei der Datenübertragung wichtig?;Damit der Empfänger weiß, wann ein Bit/Byte beginnt und endet. Was ist Redundanz in der Informationstheorie?;Information, die über die eigentliche Nachricht hinausgeht (zur Sicherheit). Wie viele Binärstellen werden beim Hexadezimalsystem durch ein Zeichen dargestellt?;4 Bits (Ein Halbbyte/Nibble). Was ist der Unterschied zwischen bit/s und Baud?;bit/s ist die Datenrate (Info pro Zeit), Baud ist die Schrittgeschwindigkeit (Signalwechsel pro Zeit). Welches Bauteil koordiniert die einzelnen Komponenten im Rechner?;Die Steuereinheit (Control Unit) des Prozessors. Was versteht man unter "Random Access" beim RAM?;Jeder Speicherplatz kann direkt und in gleicher Zeit angesprochen werden. Was ist ein Algorithmus?;Eine feste Abfolge von Schritten zur Lösung eines Problems. Was sind "Header" bei der Datenübertragung?;Verwaltungsinformationen, die den Nutzdaten vorangestellt werden. Was ist der Unterschied zwischen Routing und Switching (grob)?;Routing findet auf Schicht 3 statt (netzwerkübergreifend), Switching meist auf Schicht 2 (im lokalen Netz). Was bedeutet "horizontaler Kommunikation" im OSI-Modell?;Logische Kommunikation zwischen gleichen Schichten verschiedener Systeme (Protokoll). Was bedeutet "vertikale Kommunikation" im OSI-Modell?;Physikalischer Datenfluss zwischen benachbarten Schichten innerhalb eines Systems (Dienst). Was passiert bei der Digitalisierung von Sprache mit einer Samplingrate von 8 kHz?;Das analoge Signal wird 8000 Mal pro Sekunde abgetastet.