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Subhan Waizi
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Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 16.08.2018 / 10.09.2018
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Aus welchen Komponenten bestehen moderne Rechner heutzutage?

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Was ist ein Bus. Welche Arten von Bussen gibt es? Wie nennt man die Gesamtheit der Busse?

Bus (Binary Unit System) ist eine Sammelschiene.

Es dient zur Verbindung mehrere Komponenten eines Systems / Rechners über dieselben Leitungen. Dabei darf zu einem Zeitpunkt immer nur eine Komponente Informationen auf die Leitungen legen.

Es gibt u.a. den Adressbus, den Datenbus und den Steuerbus. Als Gesamtheit nennt man das Systembus. Die Information wird dabei binär codiert über den Bus übertragen.

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Was transportieren jeweils

  • Adressleitungen
  • Datenleitungen
  • Steuerleitungen
  • Adressleitunge transportieren die Adressinformation (meist unidirektional, d.h. z.B. Prozessor zu Speicherbaustein)
  • Datenleitungen transportieren Daten und Befehle von/zum Prozessor und sind meist bidirektional
  • Steurleitungen dienen Steuerinformationen von/zum Prozessor und können sowohl uni- als auch bidirektional sein
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Was ist die grundlegende Funktion eines Prozessors?

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Ein Prozessor arbeitet ein Programm ab, das aus einzelnen Befehlen besteht. Die Befehle erhalten Daten zur Berechnung und erzeugen Ausgaben. Die Daten liegen am Dateneingang an. Das Programm wird befehlsweise, d.h. Befehl für Befehl an den Steuereingang angelegt.

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Aus welchen drei grundlegenden Teilen besteht in der Regel der Befehlszyklus eines Rechners (einfachster Fall)?

  • Befehl holen (instruction fetch)
    • Der Befehl wird aus dem Programmspeicher gelesen
  • Befehl dekodieren
    • Der Befehl wird dekodiert, d.h. das Steuerwerk setzt abhängig vom Befehl Steuersignale
  • Befehl ausführen
    • Die Funktionseinheit führt den Befehl aus
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Was zeichnet die von Neumann-Architektur aus?

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Die von Neumann-Architektur zeichnet sich aus durch

  • sehr einfache Struktur
  • ein gemeinsamer Speicher für Daten und Programme, d.h. Programme und Daten müssen nacheinander aus dem Speicher gelesen werden
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Was zeichnet die Harvard-Architektur aus?

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Die Harvard-Architektur zeichnet sich aus durch

  • kompliziertere Struktur
  • getrennter Speicher für Daten und Programme, d.h. es gibt zwei Speicher (im Gegensatz zu von-Neumann, bei der es nur einen gemeinsamen Speicher gibt)
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Welche verschiedenen Bussysteme gibt es in den meisten modernen Rechnern / Laptops? Nach welchen Kriterien unterscheidet man diese Busse heutzutage?

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Beispiele für gängige Bussysteme in Rechnern Laptops sind

  • PCI, PCIexpress
  • S-ATA
  • Systembus
  • USB
  • Amba-Bus

Unterscheidungskriterien sind u.a.

  • Übertragungsart
    • 32-Bit, 64-Bit,
    • seriell, parallel
    • 1-fache, 2-fache, 4-fache Datenrate
  • Taktrate
    • Taktfrequenz des Busses, z.B. 266 MHz, 1250 MHz
  • Übertragungsrate
    • Datenübertragungsrate des Busses, z.B. 8,5Gb/s, 500Mb/s, etc.