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Karteikarten
400
Studierende
22
Lernmaterialien
Bits
- 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
BCD-Format
BCD = Binary Coded Decimal
- 4 Bits zur Speicherung einer Zahl
- 16 Möglichkeiten
- 10 werden verwendet (Ziffern von 0-9)
Speicheradressen
- 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 0 bis n-1
- Adresse mit m Bits => maximal 2m Zellen adressierbar
Speicherzelle
- kleinste adressierbare Einheit im Hauptspeicher
- typischerweise 8-Bit-Zelle (sog. Byte)
Wörter
- 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
Big Endian
- 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
Little Endian
- kleinstes Ende (also least-significant-bit) wird in erster/niedrigster Speicheradresse abgelegt
Bsp: hexadezimale Zahl 524F
- 52 in Speicheradresse 1000, 4F in Speicheradresse 1001
Fehlerkorrekturcodes
- 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
Hamming-Abstand
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
einzelnes Paritätsbit
- 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
Cache
- 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
Inhalt Cache-Speicher
- 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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