Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Karteikarten und Zusammenfassungen für Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation an der Universität Erlangen-Nürnberg

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Beispielhafte Karteikarten für Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation an der Universität Erlangen-Nürnberg auf StudySmarter:

Welche Bedeutung hat die Segmentierung für einen Anwendungsprogrammierer im Vergleich zum Paging? 

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Welche Informationen werden bei der Segmentierung pro Segment gespeichert?

Wo werden Sie gespeichert? 

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Befehlsatzarchitekturklassen neben Stack basierten? 

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Welcher zusätzlicher Hardware Aufwand wird für die Pipeline benötigt, wenn man weitere Nachteile, die durch Hazards entstehen vernachlässigt? 

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Welche Daten können Bestandteil edes Stack Frames sein?

Worauf zeigt der Frame Pointer? 

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Welchen Vorteil bietet die Verwendung eines Stacks zur Parameterübergabe gegenüber der Verwendung von Registern oder von globalen Speichern? 

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Welche Programme werden in der klassischen Toolchain verwendet um aus der Quelldatei ein ausführbares Programm zu generieren? 

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Horizontale Mikroprogrammierung 

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Vertikale Mikroprogrammierung 

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Vor/Nachteile einer mikroprogrammierten CPU? 

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Welche Eigenschaften machen sich Caches zu Nutze?


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Welchen Zweck erfüllen die privilegienstufen einer CPU im Bezug auf das Paging? 

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Beispielhafte Karteikarten für Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation an der Universität Erlangen-Nürnberg auf StudySmarter:

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welche Bedeutung hat die Segmentierung für einen Anwendungsprogrammierer im Vergleich zum Paging? 

Segmente können unabhängig voneinander wachsen und schrumpfen

Unterstützt modularisierung bei Programmierung und Schutzmechanismen

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welche Informationen werden bei der Segmentierung pro Segment gespeichert?

Wo werden Sie gespeichert? 

Nummer, Physik. Segments anfangsadresse, segment Länge

Gespeichert in Segment Tabelle im Arbeitsspeicher

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Befehlsatzarchitekturklassen neben Stack basierten? 
  • Akkumulator dir Speicherzugriffe möglich fest mit zweitem Eingang, sowie Ausgang der ALU verschaltet, Zugriff ist schneller als auf Hauptspeicher
  • Register Register Daten ohne vorherigen ladebefehl, dir Speicherzugriffe möglich, Operationen im Register ausführen, Operanden können in beidem stehen
  • Register (load store) Befehle fester Länge einfach codierbar, dir Speicherzugriffe nicht möglich, erlaubt ausschließlich Daten Speicherzugriffe mit speziellen lade/Speicher Befehlen 

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welcher zusätzlicher Hardware Aufwand wird für die Pipeline benötigt, wenn man weitere Nachteile, die durch Hazards entstehen vernachlässigt? 

Zusatzaufwand für Datenbewegung
Höherer Gatteraufwand

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welche Daten können Bestandteil edes Stack Frames sein?

Worauf zeigt der Frame Pointer? 
  • Parameter
  • Rücksprungadresse
  • Lokale Variablen
  • Frame Pointer (verweist auf Stackframe des aufrufenden Programms) 

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welchen Vorteil bietet die Verwendung eines Stacks zur Parameterübergabe gegenüber der Verwendung von Registern oder von globalen Speichern? 

Rekursion ist nur vom Stack möglich 

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welche Programme werden in der klassischen Toolchain verwendet um aus der Quelldatei ein ausführbares Programm zu generieren? 

Compiler wandelt Quelldatei in Assemblercode um (aus Hochsprache)

Assembler erzeugt Objektdatei

Linker löst Referenzen (Variablen, Funktionen) die in andere Bibliotheken verweisen auf

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Horizontale Mikroprogrammierung 

Systembus bündelt alle Komponenten
Interne CPU Signale als Leitungen direkt an ALU gehen und Operationen auslösen 

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Vertikale Mikroprogrammierung 

Statt direkter Kontrollsignale wird Kodierter Funktionscode verwendet,  über den die Mikroinstruktionen mit Dekoder erzeugt wird

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Vor/Nachteile einer mikroprogrammierten CPU? 

Vorteile

  • Mikroprogrammspeicher ist veränderbar => hohe Flexibilität 
  • Befehls kompatibel => neue Prozessor Erosion versteht alte Befehle 

Nachteile

  • Viele Steuersignale => großer ROM Speicher => hoher Bedarf an Chipfläche
  • Operationsausführung langsam

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welche Eigenschaften machen sich Caches zu Nutze?


Referenz lokalität 

Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation

Welchen Zweck erfüllen die privilegienstufen einer CPU im Bezug auf das Paging? 

Platzreduzierung

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