Wirtschaftsinformatik AG (Fach) / Fragen 1,3,4,5 (Lektion)
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Fragen aus dem Kurs WinfAG SS15
Diese Lektion wurde von CarinaSch erstellt.
- Vorteile Desktop PC - Vorteile Notebook Vorteile Desktop PC: - kein Akku benötigt - bei gleichem Preis, höhere Leistung - leichter erweiterbar - viel mehr Speicher - ergonomischer: Tastatur und Bildschirm können für längeres Arbeiten besser eingestellt werden - Kühlung funktioniert aufgrund des größeren Gehäuses bessser Notebook: - frei beweglich - Daten können überall mitgenommen werden - keine festen Arbeitsplätze benötigt - kleiner/leichter - günstiger als Desktop PC - Akku (auch ohne Strom benutzbar) - Energieverbrauch niedriger als Desktop PC
- Wofür ist der Chipsatz zuständig? mehrere zusammengehörende integrierte Schaltkreisedie zusammen best. Aufgabe erfüllen unterstützt Mikroprozessor besteht aus Northbridge + Southbridge → beide Chips dienen zur Steuerung + zum Datentransfer der Komponenten der Hauptplatine + peripheren Geräten
- Northbridge Aufgabe: - synchronisiert und steuert breitbandigen Datentransfers (mit möglichst niedriger Latenz) -ist für den High-Speed Bereich von CPU, Arbeitsspeicher sowie der AGP-Grafikkarte verantwortlich(steht in der Steuerungshierarchie weit oben. bspw. verbindet den Hauptprozessor mit der Grafikkarte, bei älteren Mainboards ist sie auch für den Datenaustausch zwischen Hauptprozessor und Arbeitsspeicher verantwortlich) Seit den 2000er Jahren ist die Northbridge als separater Chip allmählich auf dem Rückzug: Prozessoren wie der AMD Athlon 64 oder der Intel Core i7 integrieren aus Geschwindigkeits-gründen bereits einige oder alle Teile einer Northbridge, wodurch ein separater Chip nicht mehr notwendig ist. - Außerdem ist die Entwicklung dieser Baugruppen sehr viel weiter als die Entwicklung der anderen Komponenten. - Die Aufgabe der Northbridge ist es die vorhandenen Datenströme, für die CPU bereitzustellen. Ihre Datentransferrate ist aufgrund ihres breitbandigen Bussystems sehr hoch. Deshalb werden alle Datenströme, welche verarbeitet werden müssen von ihr entgegengenommen und an die CPU weitergereicht. Die Aussenstelle für die CPU um mit dem restlichen System zu “sprechen” ist die Northbridge. - die NB kommuniziert mit der deutlicher langsameren Southbridge. - Die Northbridge entkoppelt die CPU, und alle anderen Komponeten von einander. Es können somit asynchrone Kommunikationen untereinander realisiert werden. Somit sind die einzelnen Teile voneinander entkoppelt, und können weiter arbeiten auch wenn eine Subkomponenten auf Daten von einer anderen Komponente wartet.
- Southbridge Über den Chip der Southbridge erfolgt der Datentransfer und die Datensteuerung zwischen peripheren Geräten (PCI-Bus, ISA-Bus, ATA, etc.) und weiteren Schnittstellen. - regelt den Rest des Datenverkehrs. Hierzu zählen die Laufwerke, sämtliche Schnittstellen (Bsp. den Peripherie-Ausgängen wie USB, CD-Laufwerk etc.) sowie die Steckplätze für die restlichen Erweiterungskarten. - Des Weiteren ist sie mit der Ansteuerung der USB-Schnittstellen betraut, aber auch mit langsameren Arbeiten, beispielsweise die Energieverwaltung. Bei modernen Mainboards ist oft ein Teil der Peripherie schon auf der Southbridge integriert, z. B. der USB-Controller.
- Was ist ein Mikroprozessor? • Prozessor, in kleinem Maßstab, bei dem alle Bausteine eines Prozessors auf Mikrochip vereinigt sind • Herzstück jedes Rechners (CPU = central processing unit) •zuständig für Steuerung aller Abläufe + Verarbeitung von Daten
- Aufbau/Bestandteile Mikroprozessor - die ALU (arithmetic logic unic) = Rechenwerk - Register :schnelle Datenspeicher vom Rechenwerk (Zwischenspeicherung Ergebnisse, …) und vom Steuerwerk (Speicherung des aktuellen Be-fehls, …)wichtigste Register: Befehlszähler. Dort steht die Speicheradresse jenes Befehls, der als nächster ausgeführt werden soll - Steuerwerk sorgt dafür, dass Befehle vom Register ins Rechenwerk gelangen (regelt die zeitlichen Abläufe im Rechner, d.h. es liest die Befehle aus dem Arbeitsspeicher, interpretiert die Befehle anhand einer internen Befehlstabelle und erzeugt Signale die zur Steuerung des Rechenwerks verwendet werden, bestimmen, ob vom Arbeitsspeicher gelesen oder in den Arbeitsspeicher geschrieben wird festlegen, welche Komponenten in welchen Bus schreiben bzw. von welchem Bus lesen) -• Die Befehlstabelle dort ist je nach Befehl ein “passendes Verhalten hinterlegt” (Ähnlich der Tabelle wie in der Dechiffriermaschine) - Die Datenleitungen(Busse) sind die Verbindungen zur “Aussenwelt”. Die Cache Speicher sind kleine, aber sehr schnelle Zwischenspeicher, in denen Daten oder Befehle abgelegt werden, die bald wieder benötigt werden. Bussystem: Durch das Bussystem erfolgt die Kommunikation zwischen den Komponenten, man unterscheidet: Datenbus: Im Datenbus werden Daten unterschiedlicher Länge übertragen. Adressbus : Im Adressbus werden Adressen des Arbeits-speichers, aus denen gelesen oder in die geschrieben wird, übertragen. Steuerbus: Über den Steuerbus werden schließlich Steuersignale an die anderen Komponen-ten des Systems übertragen (z.B. Zugriff auf Festplatte).
- Wie läuft ein Von-Neumann Zyklus ab? 1) Fetch 2) Decode 3) Fetch Operants 4) Execute 5) Update Instruction Pointer Fetch: Das Register + Steuerwerk + Rechenwerk (=zusammen CPU) holt aus RAM - oder ROM -Speicher den nächsten zu bearbeitenden Befehl. Das Steuerwerk sieht im Register (Befehlszähler) nach, an welcher Speicheradresse der nächste Befehl wartet.Der Befehl wird aus dem Speicher gelesen und ins Befehlsregister geladen Decode: Der geladene Befehl wird in einer internen Befehlstabelle nachgeschlagen und in Steueranweisungen übersetzt.Gleichzeitig wird der Befehlszähler auf eine neue Position gesetzt. Der Befehl wird durch das Steuerwerk in Schaltinstruktionen für das Rechenwerk aufgelöst (übersetzt). Fetch Operands: Aus RAM oder ROM werden nun die Operanden geholt: die Werte die durch den Befehl verändert werden sollen. (Manche Befehle erfordern, dass zum Arbeiten zusätzliche Daten aus dem Arbeitsspeicher geladen werden. Man nennt diese "Operanden der Befehle" (z.B. braucht eine Addition min-destens zwei Operanden)) Executive/Befehl ausführen: Die Operation wird vom Rechenwerk ausgeführt. Notwendige Daten stehen bereit, Befehl kann ausgeführt werden, wie z.b.: • Arithmetische Befehle: vor allem Grundrechnungsarten • Logische Befehle: Vergleiche wie >, <, =, … oder Verknüpfungen (AND, OR, XOR, …) • Transportbefehle: zum Speichern und Laden von Daten, … UPDATE Instruction Pointer: Der Befehlszähler wird erhöht. Damit kann nun der nächste Befehl ausgeführt werden und der Zyklus von vorn beginnen. Das Ergebnis der Operation wird über den externen Bus (im Bild rot) z.B. zum Peripherie-Bus weitergeleitet