Rechnerorganisation an der Karlsruher Institut für Technologie

Karteikarten und Zusammenfassungen für Rechnerorganisation an der Karlsruher Institut für Technologie

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Bei RISC-Prozessoren wird das Steuerwerk durch festverdrahtete Schaltlogik realisiert.

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Beim Little-Endian-Datenformat ist die Adresse eines Wortes die Adresse des niederwertigesten Bytes.

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Nennen Sie drei DMA-Übertragungsarten.

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

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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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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 

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

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Der Koprozessorbefehlssatz ist in den Befehlssatz des Mikroprozessors integriert.

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Rechnerorganisation

Bei RISC-Prozessoren wird das Steuerwerk durch festverdrahtete Schaltlogik realisiert.

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Beim Little-Endian-Datenformat ist die Adresse eines Wortes die Adresse des niederwertigesten Bytes.

richtig

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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

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

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).

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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

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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

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.

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Der Koprozessorbefehlssatz ist in den Befehlssatz des Mikroprozessors integriert.

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