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ArchOrg (Fach) / ArchOrg (Lektion)

ArchOrg

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  • Welche Aktionen laufen über den Datenbus? Datenaustausch zwischen ALU und Peripherie bzw. Arbeitsspeicher zur Verarbeitung etc. Transport von:            -Befehlen (Form des OPCODES (x-Bit-Information)            -Interrupts (incl. Adresse) Transport kann in beiderlei Richtungen ablaufen (bidirektionaler Datenbus)  
  • Gehört bei einem Motorsteuergerät (eingebettetes System) das Programm in den Arbeitsspeicher (RAM), wie bei einer Workstation? Nein, das Programm für das „embedded System“ gehört in anderen Speicher(Bsp: ROM, EPROM, etc.), da Ladezeit des Programms in RAM evntl. zu hoch RAM verliert Speicherinhalt nach Abschalten der Versorgungsspannung
  • Was könnte man an Von Neumann verbessern? Ermöglichen, mehrere Geräte über Datenbus anzusteuern Programm- und Datenspeicher trennenZwei Wege zur verfügung --> Geschwindikeitssteigerung Busvergrößerung (16-/32-Bit) falls Wartezyklen bei Befehlsabarbeitung benötigt wird:Diese überspringen --> Geschwindigkeitssteigerung  
  • Worin unterscheiden sich von Neumann und Harvard-Architektur besonders? getrennte Speicherung von Daten und Befehlen/Programmen möglich:doppelte Anzahl an Bussen(Adress-/Daten-) Daten und Befehlswort bei Harvard-Architektur unabhängig voneinander
  • Sehen Sie sich die verschiedenen Pentium-Befehle an. In welche Gruppierungen würden Sie diese einteilen (z.B. Transportbefehle, logische,...)? o   Logik:             AND    OR       XOR     NOT o   Transport:    MOV    PUSH  POP o   Sprung:          JMP     JZ        JA o   Arithm.:         INC      DEC     SUB     ADD    DIV     SHL     SHR
  • Welche Werte laden folgende Instruktionen in den Akkumulator bei einer Maschine mit einer Adresse und einem Akkumulator mit den folgenden Speicherwerten? Wort #20 enthält 40, Wort #30 enthält 50: Wort #40 enthält 60, Wort #50 enthält 70: Load direct 20 40
  • - Welche Werte laden folgende Instruktionen in den Akkumulator bei einer Maschine mit einer Adresse und einem Akkumulator mit den folgenden Speicherwerten? Wort #20 enthält 40, Wort #30 enthält 50: Wort #40 enthält 60, Wort #50 enthält 70: Load indirect 30 70
  • - Welche Werte laden folgende Instruktionen in den Akkumulator bei einer Maschine mit einer Adresse und einem Akkumulator mit den folgenden Speicherwerten? Wort #20 enthält 40, Wort #30 enthält 50: Wort #40 enthält 60, Wort #50 enthält 70: Load immediate 30 30
  • Wie können Sie ein Speicherwort auf einer Maschine ohne CLR- (clear) Instruktion löschen? o    durch Überschreiben kann ein Speicherwort ebenfalls „gelöscht“ werden       -„0“ ladeno   durch XOR-Verknüpfung mit gleichem Speicherwort       -„0“ XOR „0“ è „0“       -„1“ XOR „1“ è „0“ o   durch AND-Verknüpfung mit „0“       -Bits werden „0“ gesetzt
  • Entwerfen Sie eine Möglichkeit, um zwei Variablen A und B untereinander auszutauschen, ohne eine dritte Variable oder ein Register zu benutzen. o   durch Anwenden des Logikbefehls XOR(bei ungleich = „1“) drei notwendige Schritte: ·         XOR A, B ·         XOR B, A ·         XOR A, B  
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  • Auf Computer 1 werden alle Instruktionen in jeweils 10ns ausgeführt. Auf Computer 2 brauchen sie dafür nur 5ns. Können Sie mit Sicherheit sagen, dass Computer 2 schneller ist? Computer 2 könnte mit zwei Pipelines arbeiten: Instruktionen werden in gleicher Geschwindigkeit aber direkt nacheinander ohne Leerzyklen behandelt CPU möglicherweise gleich schnell wie Computer 1, Abarbeitung aber günstiger, da alle Zyklen effektiv genutzt werden Computer zwei könnte auch lediglich einen anderen Cache verwenden, sodass die Befehle schneller geholt werden können, da sie näher am Prozessor sind serielle/parallele Verarbeitung Aufteilung in kleinere Befehle  
  • Was bedeutet RISC? Reduced Instruction Set Computer Enthält fest verdrahtete orthogonale Befehlssätze Alle Befehle sind gleich lang Es sind viele Register verfügbar, die identisch genutzt werden klassische RISC-Prozessoren haben 16 oder 32 Register keine komplizierten Befehle
  • Vor und Nachteile von RISC Vorteile 1-Wort-Befehle --> schneller abzuarbeiten (1-Takt-Zyklus) viele Register um Speicherzugriff zu vermeiden günsitger, einfacher Multitaskinf/Multisuser Nachteile reduzierter Befehlssatz kann nicht aktualisiert werden (fest verdrahtet) komplexe Befehle müssen zerlegt werden längerer Programmcode, da nur Einheitsbefehle möglich
  • Was sind die beiden Hauptaufgaben eines Betriebssystems? optimale Ressourcenausnutzung Abstraktion zwischen Anwender und Hard Zugriffsrechte Multitasking-System Multiuser-System     4. Erfüllung der Nutzeranforderungen Einhalten von Prioritäten "parallele" Zugriffe möglich machen Fehleingabetoleranz geringe Wartezeiten durch schnelle Abarbeitung der Aufträge  
  • Welche der folgenden Befehle sollten nur im Kernmodus erlaubt sein? Sperren aller Unterbrechungen (exceptions/interrups) Änderung der Speicherzuordung
  • Zählen Sie die Unterschiede von einem Betriebssystem für einen PC und dem für einen Mainframe auf PC Benutzerfreundlich, Single-User(Multitasking) Mainframe Zuverlässigkeit, hohe Ein-/Ausgabeleitung Redundante Systeme --> ausfallsicher (USV) Sicherheit der Benutzer untereinander Multi-User keine graph. Oberfläche benötigte

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