Rechnerorganisation at Karlsruher Institut für Technologie

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Nennen Sie drei DMA-Übertragungsarten.

Erläutern Sie die Unterschiede zwischen den verschiedenen Übertragungsarten.

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Nennen Sie zwei Strategien, die bei Segmentierungsverfahren zur Lösung des Zuweisungsproblems angewandt werden. 

Welches Problem tritt bei den zwei Strategien auf.


Warum tritt dasselbe Problem bei Seitenwechselverfahren nicht auf? Welches Problem kann beim Seitenwechselverfahren auftreten?

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Was versteht man unter einer „speicherbezogenen Adressierung“ (memory-mapping) und einer „isolierten Adressierung “ (I/O-mapping) von Peripherie-Bausteinen?

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Was bedeutet „unmittelbare Adressierung“ im Gegensatz zur „direkten Adressierung“?

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Was bedeutet „zweistufige Speicher-Adressierung“  im Gegensatz zur „einstufigen Speicher-Adressierung“?

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Welche zusätzliche Information muss zur Realisierung der Least Recently Used - Ersetzungsstrategie im Cache gespeichert werden?

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Warum darf das Register $k0 bei der Assemblerprogrammierung von Benutzerprogrammen nicht verwendet werden?

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Was bewirkt die Assemblerdirektive .ktext $8000 0080?

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Wo werden die Daten bei einer Unterbrechungsbehandlung gesichert? Wo werden sie bei einem Unterprogrammaufruf gesichert?

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Welche Koprozessoren besitzt der MIPS-Prozessor und welche Information werden in den Registern des jeweiligen Koprozessors abgelegt?

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Geben Sie die realen MIPS-Anweisungen zu den folgenden Pseudoinstruktionen an.

a) move $s1, $s0 

b) neg $s3, $s2

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Die Harvard-Architektur sieht getrennte Speicherbereiche für Programme und Daten vor.

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Exemplary flashcards for Rechnerorganisation at the Karlsruher Institut für Technologie on StudySmarter:

Rechnerorganisation

Nennen Sie drei DMA-Übertragungsarten.

Erläutern Sie die Unterschiede zwischen den verschiedenen Übertragungsarten.

  • Einzel-Transfer (single transfer mode)
    • Es wird jeweils genau ein Datum übertragen; danach wird der Systembus zur Nutzung durch den Prozessor freigegeben.
  • Block-Transfer (block transfer mode, burst mode)
    • Alle Daten eines Blocks werden ohne zwischenzeitliche Busfreigabe übertragen, sobald derDMA-Controller den Systembus erhalten hat. 
  • Transfer auf Anforderung (demand transfer mode) 
    • Mittelstellung zwischen Einzeltransfer und Blocktransfer. Die Datenübertragungwird solange ohne Unterbrechung durch Buszyklen des Prozessors ausgeführt, wie ein Requetser wünscht. 

Rechnerorganisation

Nennen Sie zwei Strategien, die bei Segmentierungsverfahren zur Lösung des Zuweisungsproblems angewandt werden. 

Welches Problem tritt bei den zwei Strategien auf.


Warum tritt dasselbe Problem bei Seitenwechselverfahren nicht auf? Welches Problem kann beim Seitenwechselverfahren auftreten?

Strategien beim Zuweisungsproblem:

- first-fit: erste passende Lücke wird genommen

- best-fit: kleinste passende Lücke wird genommen

- worst-fit: größte passende Lücke wird genommen


Problem beim Segmentierungsverfahren:

Speicher zefällt nach einiger Zeit in belegte und unbelegte Speicherbereiche (externe Fragmentierung).


Problem taucht beim Seitenwechselverfahren nicht auf, da alle Seiten gleich groß sind und somit immer passende Lücken entstehhen.

 

Problem beim Seitenwechselverfahren:

Interne Fragmentierung bei der Aufteilung eines Programms auf Seiten.

Rechnerorganisation

Was versteht man unter einer „speicherbezogenen Adressierung“ (memory-mapping) und einer „isolierten Adressierung “ (I/O-mapping) von Peripherie-Bausteinen?

- bei speicherbezogenen Adressierung wird zwischen Adresse einer Speicherzelle und der eines Registers in einem Peripherie-Baustein nicht unterschieden.

- bei der isolierten Adressierung existieren getrennte Adressräume für Speicher und Peripherie (I/O-Adressraum).

Rechnerorganisation

Was bedeutet „unmittelbare Adressierung“ im Gegensatz zur „direkten Adressierung“?

- unmittelbare Adressierung: Befehl enthält Operanden selbst.

- direkte Adressierung: Befehlt enthält die logische Adresse des Operanden.

Rechnerorganisation

Was bedeutet „zweistufige Speicher-Adressierung“  im Gegensatz zur „einstufigen Speicher-Adressierung“?

Bei der einstufigen Speicher-Adressierung ist nur eine Adressberechnung zur Ermittlung der effektiven Adresse nötig, d.h. keine mehrfachen Speicherzugriffe zur Adressermittlung erforderlich.


Bei der zweistufigen Speicher-Adressierung sind zur Adressermittlung mehrere sequentielle Adressberechnungen und Speicherzugriffe erforderlich. Das Ergebnis der ersten Berechnung liefert eine Speicherzelle, deren Inhalt wieder eine Adresse oder ein Offsetzur weiteren Berechnung ist.

Rechnerorganisation

Welche zusätzliche Information muss zur Realisierung der Least Recently Used - Ersetzungsstrategie im Cache gespeichert werden?

Zur Reailisierung der LRU-Ersetzungsstrategie muß (von der Cache-Hardware) für jede Zeile eine Alterungsinformation gespeichert, und die Alterungsinformation aller Zeilen wird mit jedem Cache-Zugriff aktualisiert.

Rechnerorganisation

Warum darf das Register $k0 bei der Assemblerprogrammierung von Benutzerprogrammen nicht verwendet werden?

Im Register $k0 wird bei einer Ausnahme- und Unterbrechungsbehandlung das Cause-Register des Koprozessors 0 gerettet. Benutzerdaten im Register $k0 werden beim Auftreten von Ausnahmen und Unterbrechungen überschrieben.

Rechnerorganisation

Was bewirkt die Assemblerdirektive .ktext $8000 0080?

Die Assemblerdirektive.ktext 0x8000 0080 bewirkt, dass die folgenden Daten im Kerneltextsegment ab der Adresse 0x8000 0080 gespeichert werden.

Rechnerorganisation

Wo werden die Daten bei einer Unterbrechungsbehandlung gesichert? Wo werden sie bei einem Unterprogrammaufruf gesichert?

-Unterbrechungsbehandlung: 

Kerneldatensegment

-Unterprogrammaufruf: 

Stack

Rechnerorganisation

Welche Koprozessoren besitzt der MIPS-Prozessor und welche Information werden in den Registern des jeweiligen Koprozessors abgelegt?

- Koprozessor zur Behandlung von Unterbrechungen und Ausnahmen: seine Register enthalten Informationen über den Prozessorstatus und die Ursachen von Unterbrechungen und Ausnahmen.


- Fließkomma-Arithmetik-Koprozessor: enthält 32 allgemein verwendbare 32-Bit-Fließkomma-Register

Rechnerorganisation

Geben Sie die realen MIPS-Anweisungen zu den folgenden Pseudoinstruktionen an.

a) move $s1, $s0 

b) neg $s3, $s2

a) addu $s1, $0, $s0 

b) sub $s3, $0, $s2

Rechnerorganisation

Die Harvard-Architektur sieht getrennte Speicherbereiche für Programme und Daten vor.

falsch

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