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Writerside/in.tree

@@ -13,6 +13,7 @@
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+            <toc-element topic="09_Interprozesskommunikation.md"/>
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             <toc-element topic="IntroductionOOAD.md"/>

Writerside/topics/BS/07_Prozesssynchronisation.md

@@ -82,6 +82,9 @@ resume_execution();
 - Zugriff auf gemeinsam genutzte Datenstrukturen
 - Hardware
 
+## Semaphores
+- Ähnlich wie Mutex, nur zusätzlich mit Kommunikation durch [Signale](#signale)
+
 ## Mutex vs Semaphore
 Befehle mit [POSIX API](06_prozessstruktur.md#posix-api)
 ### Mutex
@@ -108,6 +111,7 @@ Befehle mit [POSIX API](06_prozessstruktur.md#posix-api)
 > Es ist wichtig, Synchronisationsmechanismen sorgfältig zu verwenden,
 > um sicherzustellen, dass kritische Abschnitte effizient und sicher koordiniert werden
 
+**Praktisches Anwendungsbeispiel: Siehe Praktikum 4**
 
 ## Deadlock
 (Stillstand / Blockade) ist eine Situation, bei der zwei oder mehr Prozesse auf unbestimmte Weise blockiert sind, weil sie auf die Freigabe von Ressourcen warten

Writerside/topics/BS/08_Threads.md

@@ -10,7 +10,7 @@
 |-------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------------|
 | Definition                                      | Kleinste ausführbare Einheit innerhalb eines Prozesses                                              | Unabhängiges Programm in Ausführung                                                                  |
 | Ressourcenzuweisung                             | Teilen denselben Adressraum & Ressourcen innerhalb eines Prozesses                                  | Haben eigenen Adressraum und separate Ressourcen                                                     |
-| Kommunikation                                   | direkter Zugriff auf gemeinsame Daten<br/>erfordert synchronisierte Mechanismen                     | erfordert aufwändige Mechanismen wie IPC                                                             |
+| Kommunikation                                   | direkter Zugriff auf gemeinsame Daten<br/>erfordert synchronisierte Mechanismen                     | erfordert aufwändige Mechanismen wie [IPC](09_Interprozesskommunikation.md)                          |
 | [Synchronisation](07_Prozesssynchronisation.md) | benötigt Synchronisationsmechanismen um Rennbedingungen zu vermeiden                                | Isoliert voneinander, weniger Rennbedingungen,<br/>aber schwerere Synchronisation zwischen Prozessen |
 | Overhead                                        | **geringerer Overhead**                                                                             | höherer Overhead, da separate Adressräume und Ressourcen                                             |
 | Ressourcennutzung                               | **effiziente Nutzung innerhalb desselben Prozesses**                                                | höherer Ressourcenverbrauch aufgrund separater Adressräume                                           |

Writerside/topics/BS/09_Interprozesskommunikation.md

@@ -0,0 +1,58 @@
+# Interprozesskommunikation (IPC)
+- Mechanismen und Techniken, die es Prozessen ermöglichen miteinander zu kommunizieren
+  - auf demselben Computer / über ein Netzwerk hinweg
+- Ist grundsätzlich wichtig, wenn Prozesse
+  - zusammenarbeiten
+  - Daten austauschen
+  - miteinander interagieren
+- Wahl der Methodik hängt von Anforderung der Anwendung ab
+  - Effizienz
+  - Datenvolumen
+  - Sicherheit
+  - Komplexität
+
+## Synchrone IPC
+- Prozess, bei dem der Absender eines [Signals](07_Prozesssynchronisation.md#signale)/Nachricht auf eine Bestätigung oder eine Antwort vom Empfänger wartet
+  - stellt sicher, dass 
+    - Absender und Empfänger synchronisiert sind
+    - Ereignisse/Aufgaben sind abgeschlossen bevor andere anfangen
+- ![image_158.png](image_158.png)
+
+## Asynchrone IPC
+- Prozesse, bei dem der Absender nicht auf sofortige Antwort wartet
+  - Absender setzt Ausführung fort, während Empfänger verarbeitet und ggf. später antwortet
+- ![image_159.png](image_159.png)
+
+## Mechanismen
+- [Shared Memory](#shared-memory)
+- [Dateien](#dateien)
+- [Message Queues](#message-queues)
+- Pipes
+- Promises (Futures)
+- Sockets
+- [Semaphoren](07_Prozesssynchronisation.md#semaphores)
+- [Mutexe](07_Prozesssynchronisation.md#mutex-mutual-exclusion)
+- Condition Variables
+- Remote Procedure Call (RPC)
+
+### Shared Memory
+- ermöglicht mehreren Prozessen auf denselben _physischen Speicherbereich_ zuzugreifen
+  - Austausch von Daten effizient ohne explizite Kommunikation
+  - Speicherbereich wird im RAM erstellt
+    - Kann von beteiligten Systemen gelesen und beschrieben werden
+      - müssen sich selbst koordinieren
+
+#### Linux-Systemaufrufe Shared Memory
+- **shmget** - Segment erzeugen oder auf bestehendes Zugreifen
+- **shmat** - Segment an anderen Prozess anhängen
+- **shmdt** - Segment von Prozess lösen/freigeben
+- **shmctl** - Status eines Segments abfragen/ändern/löschen
+
+### Dateien
+- Prozesse können auf gemeinsame Dateien zugreifen
+  - Zugriff kann langsamer als andere [IPC-Mechanismen](#mechanismen) sein
+- Darauf muss man achten:
+  - Zugriffsrechte korrekt setzen um Sicherheit zu gewährleisten
+  - geeignete [Synchronisationsmechanismen](07_Prozesssynchronisation.md#mutex-vs-semaphore) nutzen
+
+## Message Queues