GDI an der Hochschule Hannover

*Zentrale Recheneinheit (CPU)

    -Steuereinheit. Interpretiert

     die Anweisungen eines
     Programms und steuert die
     Befehlsabfolge.

    -Recheneinheit: 
     Führt Rechenoperationen und

     logische Verknüpfungen aus.

*Verbindungssystem (BUS)
    - Verbindet die Komponenten unter 

       einander.

*Der Speichereinheit

    -Speichert Programme und Daten

*Den Ein-/Ausgabeeinheiten

    -Schnittstelle (Tastatur Maus)

*Steuerwerk 

*Rechenwerk 

*Speicher

*Eingabewerk und Ausgabewerk

Programmsammlung

Eine Zusammenstellung verschiedener Programme, die den Betrieb eines Computers Steuern

Stellt die Verbindung zwischen den physikalischen Ressourcen des Systems, dem Benutzer und den Programmen her

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Schnittstellen:

-ermöglichen die Zusammenarbeit 

 zwischen Hardware und Software

-trennt Software und Hardware

um für den Benutzer die Verwaltung der System-Ressourcen zu

vereinfachen

1. Zentrale Recheneinheit 

     (CPU -  Central Processing Unit )

2. Speichereinheit (engl. Memory)

3. Verschiedene Ein- Ausgabeeinheiten (engl. I/O-Units)

4. Verbindungssystem  

(engl. BUS - Bidirectional Universal Switch)

• Bearbeitung von Daten (Ausführung logischer und arithmetischer Operationen )

• Zur Bearbeitung und Sicherung der Daten werden Speicherzellen(Register) benötigt

Verarbeitungsbreite 

z.B. 8-, 16-, 32- oder 64-Bit

Aufgabe der Steuereinheit ist

• Koordination der zeitlichen Abläufe in der ALU Z.B.:

1. Laden der Programm-Befehle aus dem Speicher
2. Decodieren der Programmbefehle
3. Laden notwendiger Operationen 
4. Steuerung der Befehlsausführung

Die Steuereinheit besteht (mindestens) aus den folgenden Funktionsgruppen:

• Programmzähler
• Befehlsregister
• Speicheradressregister
• Befehlsdecoder

ECC (engl. Error Corrcting Code)

Fehlerkorrektur-Verfahre für (flüchtige) Speicher

1. redundante Informationen werden erzeugt 
2. um Datenfehler zu erkennen 
3. und im besten Fall korrigieren zu können

• Bevor Daten gespeichert werden, wird zu jedem 8-Byte-Datenwort ein zusätzliches Byte an redundanten Daten erzeugt 

1. ECC-Algorithmus fest im Speichercontroller verdrahtet, um Geschwindigkeitsverlust zu vermeiden  
2. ECC-Algorithmus prüft bei Lesezugriff anhand der redundanten Daten, ob sich die Nutzdaten verändert haben

• 1-Bit-Fehler werden sicher erkannt und korrigiert 
• 2-Bit-Fehler werden erkannt, aber nicht korrigiert
• 3-Bit-Fehler können nicht alle erkannt werden

Mit der Größe des Speichers und dessen mittlerer Auslastung wächst die Wahrscheinlichkeit von Datenfehlern in Speichern (RAM) 

• Daten können verfälscht werden
• Fehlerhafte Daten und Berechnungen
• Abstürzen des Computersystems

Hauptauslöser von Datenfehler:

Einfluss der Umgebungsstrahlung auf kleinste Halbleiterstrukturen

1. Unterstützung der Interaktion zwischen Mensch und Maschine 

zu dem Zweck zwei verschiedene Schnittstellen

• Bedienschnittstelle
• Programmierschnittstelle 

2. Die Verwaltung aller Komponenten eines komplexen Computersystems 

CISC 

(engl. Complex Instruction Set Computer)

steht für:

 Prozessor mit einem umfangreichen Befehlssatz.

RISC (Redced Instruction Set Computer)

steht für:

Prozessor mit einem reduzierten Befehlssatz. 

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