Speicher at Hochschule Ostwestfalen-Lippe | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Speicher an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe

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TESTE DEIN WISSEN

Bits

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TESTE DEIN WISSEN

- Grundeinheit des Speichers (binäre Zahl)

- entweder eine 0 oder eine 1, digitale Informationen

- Unterscheidung zwischen diskreten Werten einer stetigen physikalischen Größe (Spannung, Strom)

- zuverlässigste Methode zur Codierung digitaler Daten

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TESTE DEIN WISSEN

BCD-Format

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TESTE DEIN WISSEN

BCD = Binary Coded Decimal

- 4 Bits zur Speicherung einer Zahl

- 16 Möglichkeiten
- 10 werden verwendet (Ziffern von 0-9)

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TESTE DEIN WISSEN

Speicheradressen

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TESTE DEIN WISSEN

- Speicher besteht aus einer Reihe von Zellen (Speicherzellen)

- jede Zelle kann eine Informationseinheit aufnehmen und hat eine eindeutige Nummer (Adresse)

- Speicher mit n Zellen hat die Adressen bis n-1

- Adresse mit m Bits => maximal 2m Zellen adressierbar

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TESTE DEIN WISSEN

Speicherzelle

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TESTE DEIN WISSEN

- kleinste adressierbare Einheit im Hauptspeicher
- typischerweise 8-Bit-Zelle (sog. Byte)

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TESTE DEIN WISSEN

Wörter

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TESTE DEIN WISSEN

- Bytes werden zu Wörtern gruppiert

- Computer mit 32-Bit-Wort verwendet 4 Bytes/Wort

- ganze Wörter: 32-Bit Prozessor verfügt über 32-Bit-Register, die 32-Bit-Wörter verarbeiten

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TESTE DEIN WISSEN

Big Endian

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TESTE DEIN WISSEN

- großes Ende (most-significant-bit) wird in erster/niedrigster Speicheradresse abgelegt


Bsp: hexadezimale Zahl 4F52 

- befindet sich 4F (most significant byte) beispielsweise in der Speicheradresse 1000, wird 52 in 1001 gespeichert 

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TESTE DEIN WISSEN

Little Endian

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TESTE DEIN WISSEN

- kleinstes Ende (also least-significant-bit) wird in erster/niedrigster Speicheradresse abgelegt


Bsp: hexadezimale Zahl 524F 

- 52 in Speicheradresse 1000, 4F in Speicheradresse 1001 

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TESTE DEIN WISSEN

Fehlerkorrekturcodes

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TESTE DEIN WISSEN

- beim Lesen des Speicherwortes wird anhand von
- Zusatzbits festgestellt, ob Fehler aufgetreten ist

Beispiel
- Speicherwort aus m Datenbits
- r redundante Prüfbits
- n-Bit Codewort (n = m + r)

ergänzen Speicherwort durch zusätzliche Bits

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TESTE DEIN WISSEN

Hamming-Abstand

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TESTE DEIN WISSEN

Hamming Distance h

- Anzahl von Bitstellen, in denen sich 2 Codewörter
voneinander unterscheiden

Vorgehen
- XOR-Verknüpfung der beiden Codewörter
- Hamming-Abstand entspricht Anzahl der 1-Bits

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TESTE DEIN WISSEN

einzelnes Paritätsbit

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TESTE DEIN WISSEN

- Daten wird einzelnes Paritätsbit angehängt, so dass Codewort gerade ist

- jeder Einzelbitfehler erzeugt Code mit falscher Parität

- 2 Einzelbitfehler notwendig, um von einem gültigen Codewort zu einem anderen zu kommen

- aber Korrektur nicht möglich

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TESTE DEIN WISSEN

Cache

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TESTE DEIN WISSEN

- schneller Zwischenspeicher, der den Zugriff auf häufig verwendete Daten beschleunigt

Grundkonzept
- häufig gebrauchte Wörter werden im Cache gespeichert
- CPU sieht zuerst im Cache nach
- nur wenn Wort dort nicht vorhanden, wird auf Speicher zugriffen

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TESTE DEIN WISSEN

Inhalt Cache-Speicher

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TESTE DEIN WISSEN

- Programme greifen nicht vollkommen zufällig auf Speicher zu
- zeigt bestimmte Speicherreferenz auf Speicher A, so liegt die nächste Speicherreferenz wahrscheinlich in der Nähe von A

- Befehle kommen aus aufeinanderfolgenden Speicherzellen

- Ausnahmen: Sprünge und Prozedur-Aufrufe

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Beispielhafte Karteikarten für deinen Speicher Kurs an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Bits

A:

- Grundeinheit des Speichers (binäre Zahl)

- entweder eine 0 oder eine 1, digitale Informationen

- Unterscheidung zwischen diskreten Werten einer stetigen physikalischen Größe (Spannung, Strom)

- zuverlässigste Methode zur Codierung digitaler Daten

Q:

BCD-Format

A:

BCD = Binary Coded Decimal

- 4 Bits zur Speicherung einer Zahl

- 16 Möglichkeiten
- 10 werden verwendet (Ziffern von 0-9)

Q:

Speicheradressen

A:

- Speicher besteht aus einer Reihe von Zellen (Speicherzellen)

- jede Zelle kann eine Informationseinheit aufnehmen und hat eine eindeutige Nummer (Adresse)

- Speicher mit n Zellen hat die Adressen bis n-1

- Adresse mit m Bits => maximal 2m Zellen adressierbar

Q:

Speicherzelle

A:

- kleinste adressierbare Einheit im Hauptspeicher
- typischerweise 8-Bit-Zelle (sog. Byte)

Q:

Wörter

A:

- Bytes werden zu Wörtern gruppiert

- Computer mit 32-Bit-Wort verwendet 4 Bytes/Wort

- ganze Wörter: 32-Bit Prozessor verfügt über 32-Bit-Register, die 32-Bit-Wörter verarbeiten

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Q:

Big Endian

A:

- großes Ende (most-significant-bit) wird in erster/niedrigster Speicheradresse abgelegt


Bsp: hexadezimale Zahl 4F52 

- befindet sich 4F (most significant byte) beispielsweise in der Speicheradresse 1000, wird 52 in 1001 gespeichert 

Q:

Little Endian

A:

- kleinstes Ende (also least-significant-bit) wird in erster/niedrigster Speicheradresse abgelegt


Bsp: hexadezimale Zahl 524F 

- 52 in Speicheradresse 1000, 4F in Speicheradresse 1001 

Q:

Fehlerkorrekturcodes

A:

- beim Lesen des Speicherwortes wird anhand von
- Zusatzbits festgestellt, ob Fehler aufgetreten ist

Beispiel
- Speicherwort aus m Datenbits
- r redundante Prüfbits
- n-Bit Codewort (n = m + r)

ergänzen Speicherwort durch zusätzliche Bits

Q:

Hamming-Abstand

A:

Hamming Distance h

- Anzahl von Bitstellen, in denen sich 2 Codewörter
voneinander unterscheiden

Vorgehen
- XOR-Verknüpfung der beiden Codewörter
- Hamming-Abstand entspricht Anzahl der 1-Bits

Q:

einzelnes Paritätsbit

A:

- Daten wird einzelnes Paritätsbit angehängt, so dass Codewort gerade ist

- jeder Einzelbitfehler erzeugt Code mit falscher Parität

- 2 Einzelbitfehler notwendig, um von einem gültigen Codewort zu einem anderen zu kommen

- aber Korrektur nicht möglich

Q:

Cache

A:

- schneller Zwischenspeicher, der den Zugriff auf häufig verwendete Daten beschleunigt

Grundkonzept
- häufig gebrauchte Wörter werden im Cache gespeichert
- CPU sieht zuerst im Cache nach
- nur wenn Wort dort nicht vorhanden, wird auf Speicher zugriffen

Q:

Inhalt Cache-Speicher

A:

- Programme greifen nicht vollkommen zufällig auf Speicher zu
- zeigt bestimmte Speicherreferenz auf Speicher A, so liegt die nächste Speicherreferenz wahrscheinlich in der Nähe von A

- Befehle kommen aus aufeinanderfolgenden Speicherzellen

- Ausnahmen: Sprünge und Prozedur-Aufrufe

Speicher

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