Datenverarbeitungssysteme at Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg

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Wie nennt man ein Wort, das an einer geraden Adresse gespeichert wird? Wie bei einer ungeraden?

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Der 1886 liest ein 16-Bit Wort von einer geraden Adresse. Was stimmt?

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Was versteht man unter MBR

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bei einem 8-Bit-Zugriff an einer geraden Adresse werden...

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Befehlsablauf der Von-Neumann-Architektur

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was sind die drei Bussysteme des Von-Neumann-Architektur?

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Ist das vorausschauende Befehlsholen von der BIU immer gleich effektiv?

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Nachteile der Von-Neumann-Architektur 

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Vorteile der Von-Neumann-Architektur

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Unterprogramme Vorteile

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Was kann die BIU? (genauer erklärt)

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Was ist "Memmory Mapped I/O"?

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Datenverarbeitungssysteme

Wie nennt man ein Wort, das an einer geraden Adresse gespeichert wird? Wie bei einer ungeraden?

gerade: ausgerichtet 

ungerade: nichtausgerichtet

Datenverarbeitungssysteme

Der 1886 liest ein 16-Bit Wort von einer geraden Adresse. Was stimmt?

BHE wird logisch auf 0 gesetzt

Datenverarbeitungssysteme

Was versteht man unter MBR

Master Boot Record: Wird beim BIOS-Boot geprüft und enthält ein Startprogramm für BIOS-basierte Programme sowie eine Partitionstabelle 

Datenverarbeitungssysteme

bei einem 8-Bit-Zugriff an einer geraden Adresse werden...

A0 logisch auf 0, BHE logisch auf 1 gesetzt

Datenverarbeitungssysteme

Befehlsablauf der Von-Neumann-Architektur

1. IF (=Instruction Fetch, Befehlsholphase)

2. ID (=Instruction Decode, Befehlsentschlüsselungsphase 

3. OF (=Operand Fetch, Befehlsoperandenholphase 

4. IEX (=Instruction EXecute, Befehlsausführungsphase ) 

Datenverarbeitungssysteme

was sind die drei Bussysteme des Von-Neumann-Architektur?

  • Adressbus: kümmert sich um die Kommunikation zwischen der CPU und dem Ausgabe-/Eingabewerk sowie zw. CPU und dem Speicherwerk. (Speicheradressierung, von wo, wohin?)
  • Datenbus: Überträgt Daten zwischen der CPU und dem aktiven Systemblock, bidirektional (Richtung bestimmt Steuerbus)
  • Steuerbus: überträgt den Typen der Kommunikation(soll gelesen oder geschrieben werden?), beginnt und beendet die Kommunikation 

Datenverarbeitungssysteme

Ist das vorausschauende Befehlsholen von der BIU immer gleich effektiv?

Nein, bei einigen Befehlen muss die Befehlsschlange geleert werden (Bsp. Sprungsbefehl)
   

Datenverarbeitungssysteme

Nachteile der Von-Neumann-Architektur 

  • Von-Neumann-Flaschenhals: Transport von Daten und Befehlen über den Bus 
  •  Keine Parallelität der Arbeitsschritte 
  • Aufgabenspezifische Register (1x) erlauben keine Multiuser/-threading-Unterstützung 
  • Memory-Wall: Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU höher als Zugriff auf Speicher

Datenverarbeitungssysteme

Vorteile der Von-Neumann-Architektur

  • Problemunabhängig / Universell
  • Geringer Hardwareaufwand 
  • Minimaler Speicheraufwand 
  • Deterministischer Programmablauf wegen sequenzieller Arbeitsweise (SISD = single instruction, single data)

Datenverarbeitungssysteme

Unterprogramme Vorteile

  • Von jedem Punkt des Hauptprogrammes aufrufbar
  • wiederholt benutzbar
    • Einsparung von Speicherplatz
    • Unterprogramm muss nur einmal entworfen werden

Datenverarbeitungssysteme

Was kann die BIU? (genauer erklärt)

  • kontrolliert Adress-/Datem-/Kontrollbus
  • kann parallel zur EU (Execution Unit) arbeiten 
  • Befehls-Vorausschau-Fähigkeit (= wenn CPU Befehle ausführt, holt sie zuerst den Befehl vom Speicher und decodiert ihn anschließend. Jetzt wären die Busse untätig und müssten warten, weil die CPU erst den ersten Befehl entschlüsseln muss, um zu wissen, was sie als nächstes braucht. Die BIU kann vorausschauend schon den nächsten Befehl in eine Befehlswarteschlange holen, welche von der CPU abgearbeitet wird)

Datenverarbeitungssysteme

Was ist "Memmory Mapped I/O"?

  • Ein Teilbereich des verfügbaren Systemspeichers wird der E/A zugewiesen
  • Wird u.A. von folgenden Mikroprozessoren verwendet: 6700, 6502, 6809 und 68000
  • E/A-Geräte werden wie Speicherzellen adressiert

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