Software an der Hochschule RheinMain | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Software an der Hochschule RheinMain

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TESTE DEIN WISSEN

K: Wahrheitstabelle


Was versteht man unter einer Wahrheitstabelle?


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TESTE DEIN WISSEN

In Wahrheitstabellen werden logische Aussagen und deren Ausgangskombinationen dargestellt. Logische Aussagen können entweder „WAHR“ oder „UNWAHR“ sein. Hierbei wird unter anderem unterschieden zwischen den logischen Bausteinen:

 

Konjunktion (UND) -> Der Ausgangswert ist wahr, wenn beide Eingangswerte wahr sind

Disjunktion (ODER) -> Der Ausgangswert ist wahr, wenn mindestens ein Eingangswert wahr ist

Negation (NICHT) -> der Ausgangswert ist wahr, wenn der Eingangswert unwahr ist

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TESTE DEIN WISSEN

B: Addition


Wie hängt die Addition von Dualzahlen mit den Wahrheitstabellen zusammen?


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TESTE DEIN WISSEN

Die Wahrheitstabelle zeigt alle Kombinationen der Ein-und dazugehörigen Ausgangssignale. Diese wird in drei verschiedene Tabellen ( UND-Funktion, ODER-Funktion & NICHT-Funktion) dargestellt.
In jeder Tabelle werden die Dualzahlen 0 oder 1 (wahr oder falsch) addiert und je nach Tabelle unterschiedlich als wahr oder falsch ausgewertet.

UND: "wahr" + "wahr" = "wahr"
ODER: "falsch" + "wahr" = "wahr"
NICHT: "falsch" = "wahr"

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TESTE DEIN WISSEN

B: Addition

Addieren Sie die Dezimalzahlen 27 und 9.
Wandeln Sie die Dezimalzahlen in Dualzahlen um.
Addieren Sie diese Dualzahlen.
Wandeln Sie das Ergebnis in eine Dezimalzahl.
Beschreiben Sie die einzelnen Schritte.

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TESTE DEIN WISSEN

27 + 9 = 36

 Subtraktionsmethode

Divisionsmethode

27 – 16 = 11          -> 1
11 – 8 = 3 -> 1
3 – 4 = negativ -> 0
3 – 2 = 1 -> 1
1 – 1 = 0                -> 1

27 : 2 = 13             Rest 1
13 : 2 = 6 Rest 1
6 : 2 = 3 Rest 0
3 : 2 = 1 Rest 1
1 : 2 = 0                 Rest 1

9 – 8 = 1                -> 1
1 – 4 = negativ -> 0
1 – 2 = negativ -> 0
1 – 1 = 0                -> 1

9 : 2 = 4                 Rest 1
4 : 2 = 2 Rest 0
2 : 2 = 1 Rest 0
1 : 2 = 0                 Rest 1

Größtmögliche Vielfache bestimmen

Ist das Vielfache enthalten, steht die Ziffer 1 in der Dualdarstellung.

Ist das Vielfache nicht enthalten, steht die Ziffer 0 in der Dualdarstellung.

Zahl durch 2 und den Rest aufschreiben
Wiederholen mit dem Ergebnis bis 0

Alle Reste in umgekehrter Reihenfolge sind die Ziffern der Dualdarstellung

                              

27

1 1 0 1 1

+9

1 0 0 1

36

1 0 0 1 0 0

 

Addition

0 + 0 = 0                1 + 0 = 1                0 + 1 = 1                1 + 1 = 1 0

Bei der letzten Addition entsteht ein Übertrag von 1, der zur nächsten Ziffernaddition hinzugefügt wird

 

1

0

0

1

0

0

32

16

8

4

2

1


 1*32 + 0*16 + 0*8 + 1*4 + 0*2 + 0*1 = 36

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TESTE DEIN WISSEN

W: Dualzahlen - Dezimalzahlen


Wie lautet die Dezimalzahl 73 in Dualzahl?
Beschreiben Sie den Rechenweg, um von der Dezimalzahl zur Dualzahl zu gelangen.


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TESTE DEIN WISSEN

Divisionsmethode

1.       Zahl durch 2 und den Rest aufschreiben

2.       Wiederholen mit dem Ergebnis bis 0

Alle Reste in umgekehrter Reihenfolge sind die Ziffern der Dualdarstellung

73 : 2 = 36             Rest 1
36 : 2 = 18 Rest 0
18 : 2 = 9 Rest 0
9 : 2 = 4 Rest 1
4 : 2 = 2 Rest 0
2 : 2 = 1 Rest 0
1 : 2 = 0                 Rest 1

Dualzahl (umgekehrt gleich) 1001001


Subtraktionsmethode

Dezimalwert - höchstmögliche Wert = Wert der Differenz
(ist der das Ergebnis dieser Subtraktion "positiv" bzw. >0, wird eine 1 als Rest gewertet und wenn die Subtraktion negativ ist, demzufolge <0, ist der Binärwert 0)
 

73 - 64 =   9  → Rest 1 

9 - 32 =  -23 → Rest 0

9 - 16 =    -7 → Rest 0 

9 - 8 =        1 → Rest 1 

1 - 4 =       -3 → Rest 0 

1 - 2 =       -1 → Rest 0 

1 - 1 =        1 → Rest 1

Dualzahl = 1001001 

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K: Datei


Was ist eine Datei?


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TESTE DEIN WISSEN
  • Eine Datei ist 
    • eine Zusammenfassung von Informationen, die logisch zusammenhängen
    • an einem bestimmten Ort gespeichert sind
    • besitzt einen Namen
  • Informationen, die dauerhaft gespeichert werden sind in Dateien untergliedert.
  • Jede Datei besitzt sowohl ein BOF und EOF als auch Angaben zum Dateiformat (Grafik, Video, Audio, ...)
  • Das Dateiformat beschreibt die strukturierte Speicherung der Bits in einer Datei
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W: Dateiattribute


Was sind Dateiattribute?
Wieso ist "Datum der Löschung" ein Dateiattribut? Wenn die Datei gelöscht ist, dann ist sie doch nicht mehr da? Oder?


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TESTE DEIN WISSEN

Dateiattribute sind zusätzliche Informationen über eine Datei, die im Dateisystem angelegt wurde, wie z. B. Datum der Erstellung, Datum der letzten Änderung, Größe, Zugriffsrechte, etc. 


Wird eine Datei gelöscht, so spart sich der Controller der Festplatte zunächst die Zeit, die Datei tatsächlich von der Festplatte zu löschen. Erst wenn die Festplatte voll ist, sicjz der Controller die Infos aus dem Dateisystem und weß, dass die Dazem der Datei X mit den Daten einer neuen Datei überscchrieben werden kann (da Datei X das Attribut "gelöscht am..." enthält)



Das "Löschen" ist also nur eine Absichtserklärun, daher können Dateien aus dem  dem Papierkorb auch wiederhergestellt werden. Dazu wird einfach nur der aktuelle Wert für das Attribut "gelöscht am" überschrieben und der Name der Datei auf den neuen Namen außerhalb des Papierkorbs umgeschrieben. 


(Hinweis: zum Name einer Datei gehört der gesamte Pfad!)

Wenn man den Papierkorb löscht, dann werden die Daten auch im Controller zur Löschung mitgeteilt, sodass der Controller auf der Festplatte weiß, dass die Blöcke a,b,c...wieder für andere Speicherungen zur Verfügung stehen. Auch hier wird wieder nur der Verweis gelöscht. Erst wenn man ein "Schredder-Tool" verwendet, wird der bisherige Inhalt mehrfach mit 0en und 1en überschrieben, damit auch ja nichts an Informationen der originären Datei auf der Festplatte überbleibt.

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K: Programmiersprachen                                                                                        


Nennen Sie drei Programmiersprachen.                                     

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TESTE DEIN WISSEN

Python, Java, C++

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TESTE DEIN WISSEN

K - Dateisysteme


Nennen Sie drei Dateisysteme

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TESTE DEIN WISSEN
  • NTFS - New Technology File System
  • FAT - File Allocation Table
  • ReFS - Resilient File System
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TESTE DEIN WISSEN

B - Architektur


Vergleichen Sie die Grafik aus "W" mit dem Von-Neumann-Rechnermodell. Was in der Windows Architektur könnte der Architektur im Von-Neumann-Rechner entsprechen? Begründen Sie Ihre Antwort. 

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TESTE DEIN WISSEN

E/A-Manager:

I/O-Werk; beide sind für die Anbindung und Verarbeitung von Ein- und Ausgabegeräten gedacht. 


Prozessormanager:

Rechen- bzw. Steuerwerk; beide sind für die Verarbeitung von Anwendungsanfragen und Prozessen zuständig.


Speicherverwaltung:

Speicherwerk; verwaltet und gibt Speicher für Komponenten und Programme frei


Kernel + HAL:

Bussystem; Kernel + HAL stellen die Kommunikation zw. Hardware und Software her, ähnlich dem Bussystem, welches alle Komponenten des Von-Neumann-Rechners verbindet

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TESTE DEIN WISSEN

W: Aufgaben eines DBMS

                                                                                    

Nennen und erläutern Sie zwei Aufgaben eines DBMS.                                     

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TESTE DEIN WISSEN

Datenintegrität
DBMS verhindert, dass offensichtlich falsche Eingabe bei der Eingabe von Daten abgefangen werden und somit erst gar nicht in die Datenbank gelangen. Zudem wird gewährleistet, dass bereits gespeicherte Daten durch eine Änderung nicht in einen inkonsistenten Zustand versetzt werden.

Datenschutz
Nicht jeder Benutzer hat die gleichen Zugriffsrechte zum lesen oder gar bearbeiten.

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TESTE DEIN WISSEN

W: Ziele Software Engineering

                                                                                       

Nennen und erläutern Sie vier erstrebenswerte Ziele des Software Engineering.                                     

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TESTE DEIN WISSEN
  • Bedienungs- und Benutzerkomfort:

Das Programm soll für den Anwender möglichst einfach und unkompliziert zu bedienen sein.

  • Änderbarkeit

Das Programm soll auch nachträglich noch möglichst leicht zu ändern und anzupassen sein, falls zum Beispiel bei der Anwendung doch noch unerwartete Fehler auftauchen. Das ist wichtig, damit nicht das ganze Programm wegen eines Fehlers neu geschrieben werden muss.

  • Effizienz

Die Aufgabe, die das Programm erfüllen soll, soll möglichst effizient also ressourcenschonend erfüllt werden.(Das bedeutet zum z.B. möglichst schnell, und möglichst direkt, ohne Umwege)

  • Zuverlässigkeit

Das Programm soll möglichst zuverlässig, das bedeutet ohne Fehler (z.B. abstürzen des Programms) laufen und seine Aufgaben erfüllen 


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K: Software Engineering                                                                                        


Wie ist Software Engineering definiert?                                                                

       

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TESTE DEIN WISSEN

Nach dem IEEE ist Software-Engineering der schöpferische Einsatz wissenschaftlicher Methoden beim Entwerfen, Entwickeln und Testen eines Programms.

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Q:

K: Wahrheitstabelle


Was versteht man unter einer Wahrheitstabelle?


A:

In Wahrheitstabellen werden logische Aussagen und deren Ausgangskombinationen dargestellt. Logische Aussagen können entweder „WAHR“ oder „UNWAHR“ sein. Hierbei wird unter anderem unterschieden zwischen den logischen Bausteinen:

 

Konjunktion (UND) -> Der Ausgangswert ist wahr, wenn beide Eingangswerte wahr sind

Disjunktion (ODER) -> Der Ausgangswert ist wahr, wenn mindestens ein Eingangswert wahr ist

Negation (NICHT) -> der Ausgangswert ist wahr, wenn der Eingangswert unwahr ist

Q:

B: Addition


Wie hängt die Addition von Dualzahlen mit den Wahrheitstabellen zusammen?


A:

Die Wahrheitstabelle zeigt alle Kombinationen der Ein-und dazugehörigen Ausgangssignale. Diese wird in drei verschiedene Tabellen ( UND-Funktion, ODER-Funktion & NICHT-Funktion) dargestellt.
In jeder Tabelle werden die Dualzahlen 0 oder 1 (wahr oder falsch) addiert und je nach Tabelle unterschiedlich als wahr oder falsch ausgewertet.

UND: "wahr" + "wahr" = "wahr"
ODER: "falsch" + "wahr" = "wahr"
NICHT: "falsch" = "wahr"

Q:

B: Addition

Addieren Sie die Dezimalzahlen 27 und 9.
Wandeln Sie die Dezimalzahlen in Dualzahlen um.
Addieren Sie diese Dualzahlen.
Wandeln Sie das Ergebnis in eine Dezimalzahl.
Beschreiben Sie die einzelnen Schritte.

A:

27 + 9 = 36

 Subtraktionsmethode

Divisionsmethode

27 – 16 = 11          -> 1
11 – 8 = 3 -> 1
3 – 4 = negativ -> 0
3 – 2 = 1 -> 1
1 – 1 = 0                -> 1

27 : 2 = 13             Rest 1
13 : 2 = 6 Rest 1
6 : 2 = 3 Rest 0
3 : 2 = 1 Rest 1
1 : 2 = 0                 Rest 1

9 – 8 = 1                -> 1
1 – 4 = negativ -> 0
1 – 2 = negativ -> 0
1 – 1 = 0                -> 1

9 : 2 = 4                 Rest 1
4 : 2 = 2 Rest 0
2 : 2 = 1 Rest 0
1 : 2 = 0                 Rest 1

Größtmögliche Vielfache bestimmen

Ist das Vielfache enthalten, steht die Ziffer 1 in der Dualdarstellung.

Ist das Vielfache nicht enthalten, steht die Ziffer 0 in der Dualdarstellung.

Zahl durch 2 und den Rest aufschreiben
Wiederholen mit dem Ergebnis bis 0

Alle Reste in umgekehrter Reihenfolge sind die Ziffern der Dualdarstellung

                              

27

1 1 0 1 1

+9

1 0 0 1

36

1 0 0 1 0 0

 

Addition

0 + 0 = 0                1 + 0 = 1                0 + 1 = 1                1 + 1 = 1 0

Bei der letzten Addition entsteht ein Übertrag von 1, der zur nächsten Ziffernaddition hinzugefügt wird

 

1

0

0

1

0

0

32

16

8

4

2

1


 1*32 + 0*16 + 0*8 + 1*4 + 0*2 + 0*1 = 36

Q:

W: Dualzahlen - Dezimalzahlen


Wie lautet die Dezimalzahl 73 in Dualzahl?
Beschreiben Sie den Rechenweg, um von der Dezimalzahl zur Dualzahl zu gelangen.


A:

Divisionsmethode

1.       Zahl durch 2 und den Rest aufschreiben

2.       Wiederholen mit dem Ergebnis bis 0

Alle Reste in umgekehrter Reihenfolge sind die Ziffern der Dualdarstellung

73 : 2 = 36             Rest 1
36 : 2 = 18 Rest 0
18 : 2 = 9 Rest 0
9 : 2 = 4 Rest 1
4 : 2 = 2 Rest 0
2 : 2 = 1 Rest 0
1 : 2 = 0                 Rest 1

Dualzahl (umgekehrt gleich) 1001001


Subtraktionsmethode

Dezimalwert - höchstmögliche Wert = Wert der Differenz
(ist der das Ergebnis dieser Subtraktion "positiv" bzw. >0, wird eine 1 als Rest gewertet und wenn die Subtraktion negativ ist, demzufolge <0, ist der Binärwert 0)
 

73 - 64 =   9  → Rest 1 

9 - 32 =  -23 → Rest 0

9 - 16 =    -7 → Rest 0 

9 - 8 =        1 → Rest 1 

1 - 4 =       -3 → Rest 0 

1 - 2 =       -1 → Rest 0 

1 - 1 =        1 → Rest 1

Dualzahl = 1001001 

Q:

K: Datei


Was ist eine Datei?


A:
  • Eine Datei ist 
    • eine Zusammenfassung von Informationen, die logisch zusammenhängen
    • an einem bestimmten Ort gespeichert sind
    • besitzt einen Namen
  • Informationen, die dauerhaft gespeichert werden sind in Dateien untergliedert.
  • Jede Datei besitzt sowohl ein BOF und EOF als auch Angaben zum Dateiformat (Grafik, Video, Audio, ...)
  • Das Dateiformat beschreibt die strukturierte Speicherung der Bits in einer Datei
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Q:

W: Dateiattribute


Was sind Dateiattribute?
Wieso ist "Datum der Löschung" ein Dateiattribut? Wenn die Datei gelöscht ist, dann ist sie doch nicht mehr da? Oder?


A:

Dateiattribute sind zusätzliche Informationen über eine Datei, die im Dateisystem angelegt wurde, wie z. B. Datum der Erstellung, Datum der letzten Änderung, Größe, Zugriffsrechte, etc. 


Wird eine Datei gelöscht, so spart sich der Controller der Festplatte zunächst die Zeit, die Datei tatsächlich von der Festplatte zu löschen. Erst wenn die Festplatte voll ist, sicjz der Controller die Infos aus dem Dateisystem und weß, dass die Dazem der Datei X mit den Daten einer neuen Datei überscchrieben werden kann (da Datei X das Attribut "gelöscht am..." enthält)



Das "Löschen" ist also nur eine Absichtserklärun, daher können Dateien aus dem  dem Papierkorb auch wiederhergestellt werden. Dazu wird einfach nur der aktuelle Wert für das Attribut "gelöscht am" überschrieben und der Name der Datei auf den neuen Namen außerhalb des Papierkorbs umgeschrieben. 


(Hinweis: zum Name einer Datei gehört der gesamte Pfad!)

Wenn man den Papierkorb löscht, dann werden die Daten auch im Controller zur Löschung mitgeteilt, sodass der Controller auf der Festplatte weiß, dass die Blöcke a,b,c...wieder für andere Speicherungen zur Verfügung stehen. Auch hier wird wieder nur der Verweis gelöscht. Erst wenn man ein "Schredder-Tool" verwendet, wird der bisherige Inhalt mehrfach mit 0en und 1en überschrieben, damit auch ja nichts an Informationen der originären Datei auf der Festplatte überbleibt.

Q:

K: Programmiersprachen                                                                                        


Nennen Sie drei Programmiersprachen.                                     

A:

Python, Java, C++

Q:

K - Dateisysteme


Nennen Sie drei Dateisysteme

A:
  • NTFS - New Technology File System
  • FAT - File Allocation Table
  • ReFS - Resilient File System
Q:

B - Architektur


Vergleichen Sie die Grafik aus "W" mit dem Von-Neumann-Rechnermodell. Was in der Windows Architektur könnte der Architektur im Von-Neumann-Rechner entsprechen? Begründen Sie Ihre Antwort. 

A:

E/A-Manager:

I/O-Werk; beide sind für die Anbindung und Verarbeitung von Ein- und Ausgabegeräten gedacht. 


Prozessormanager:

Rechen- bzw. Steuerwerk; beide sind für die Verarbeitung von Anwendungsanfragen und Prozessen zuständig.


Speicherverwaltung:

Speicherwerk; verwaltet und gibt Speicher für Komponenten und Programme frei


Kernel + HAL:

Bussystem; Kernel + HAL stellen die Kommunikation zw. Hardware und Software her, ähnlich dem Bussystem, welches alle Komponenten des Von-Neumann-Rechners verbindet

Q:

W: Aufgaben eines DBMS

                                                                                    

Nennen und erläutern Sie zwei Aufgaben eines DBMS.                                     

A:

Datenintegrität
DBMS verhindert, dass offensichtlich falsche Eingabe bei der Eingabe von Daten abgefangen werden und somit erst gar nicht in die Datenbank gelangen. Zudem wird gewährleistet, dass bereits gespeicherte Daten durch eine Änderung nicht in einen inkonsistenten Zustand versetzt werden.

Datenschutz
Nicht jeder Benutzer hat die gleichen Zugriffsrechte zum lesen oder gar bearbeiten.

Q:

W: Ziele Software Engineering

                                                                                       

Nennen und erläutern Sie vier erstrebenswerte Ziele des Software Engineering.                                     

A:
  • Bedienungs- und Benutzerkomfort:

Das Programm soll für den Anwender möglichst einfach und unkompliziert zu bedienen sein.

  • Änderbarkeit

Das Programm soll auch nachträglich noch möglichst leicht zu ändern und anzupassen sein, falls zum Beispiel bei der Anwendung doch noch unerwartete Fehler auftauchen. Das ist wichtig, damit nicht das ganze Programm wegen eines Fehlers neu geschrieben werden muss.

  • Effizienz

Die Aufgabe, die das Programm erfüllen soll, soll möglichst effizient also ressourcenschonend erfüllt werden.(Das bedeutet zum z.B. möglichst schnell, und möglichst direkt, ohne Umwege)

  • Zuverlässigkeit

Das Programm soll möglichst zuverlässig, das bedeutet ohne Fehler (z.B. abstürzen des Programms) laufen und seine Aufgaben erfüllen 


Q:

K: Software Engineering                                                                                        


Wie ist Software Engineering definiert?                                                                

       

A:

Nach dem IEEE ist Software-Engineering der schöpferische Einsatz wissenschaftlicher Methoden beim Entwerfen, Entwickeln und Testen eines Programms.

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