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DV 2

Hardware

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M. K.
Study
M. K.
Diese Lernkarten bieten einen grundlegenden Überblick über die Architektur und Funktionsweise von Computern. Sie behandeln zentrale Konzepte wie die Von-Neumann-Architektur, die Rolle der CPU, verschiedene Speichertypen wie RAM und ROM, sowie die Kommunikation über Systembusse. Die Karteikarten erklären auch die Bedeutung von Befehlen, Pipelining und die Unterschiede zwischen CISC und RISC. Ideal für Grundschüler, die die Grundlagen der Informatik verstehen möchten, um ein besseres Verständnis für die Funktionsweise von Computern zu erlangen.
Flashcards
26
Students
2
Language
German
Category
Computer Science
Created / Updated
10.06.2013 / 08.10.2014
  • 1  / 26

Flashcards

Was versteht man unter dem EVA-Prinzip?

Eingabe (von Daten und Steuerbefehlen)-->(Daten-)Verarbeitung-->Ausgabe

Welche Komponenten hat das EVA-Prinzip?

1) Speicher für Daten, Steuerbefehle, Zwischenergebnisse 2) Ein- und Ausgabegeräte 3) Zentrale Verbindungseinheit zur Datenverarbeitung
Wie sind die Komponenten des EVA-Prinzips miteinander verbunden?

Durch Busse (Adress- und Datenbus)

Welche Komponenten hat die Von-Neumann-Architektur?

Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), Hauptspeicher, Ein-/Ausgabegeräte

Wie erfolgt die Kommunikation bei der Von-Neumann-Architektur?

Über einen Systembus (Steuer-, Adress-, und Datenbus)

Wie ist die Codierung bei der Von-Neumann-Architektur?

Steuersignale, Programme, Daten sind binär codiert, Verarbeitung erfolgt sequenziell
Nenne die Phasen des fetch-execute-Zyklus (Befehlszyklus Von-Neimann-Rechner).

1. Befehl laden; 2. Befehl decodieren; 3. Befehl interpretieren; 4. Befehl ausführen; 5. Ergebnis sichern

Welche beiden Eigenschaften hat der fetch-execute-Zyklus?

1. zeitlich getrennt; 2. sich ständig wiederholend

Wofür steht "CPU"?

Central Processing Unit

Was passiert in der CPU?

Datenverarbeitung
Welche sind die wesentlichen Elemente einer CPU? Welche Elemente kommen in häufig zusätzlich vor?

wesentlich: Rechenwerk, Steuerwerk; zusätzlich: Fließkommaeinheit, Cache

In welcher Form kommen CPUs vor?

hochintegrierte Schaltungen (IC): Mikroprozessor

Was hat jeder Speicherplatz?

1. dieselbe Anzahl an Bit; 2. eine eindeutige Adresse

Wie erfolgt der Zugriff auf den Speicher?

Adresssignal erzeugen, Lesen/Schreiben-Steuersignal erzeugen
Erkennen Speicher welche Arten von Daten (Eingabe- u. Ausgabeinformationen u. Programme) gespeichert werden?

Nein, die Interpretation der Daten erfolgt durch die Einheit, die auf den Speicher zugreift.

Welche Eigenschaften hat ein Speicher?

1. Zugriffszeit, 2. Zugriffsart (- sequentiell - blockweise - wahlfrei), 3. Zeitverhalten (- "persistent": dauerhaft - "volatil": flüchtig), 4. Änderbarkeit, 5. Speicherkapazität

Wofür stehen die beiden Abkürzungen RAM und ROM und auf welche Speichereigenschaft beziehen sie sich?

RAM: random access memory (wahlfreier Zugriff); ROM: read only memory (nur lesbar); Speichereigenschaft: Änderbarkeit

Sortiere die Begriffe Cache, Externe Speicher, CPU Register und Hauptspeicher von "teuer, klein, schnell" nach "billig, groß, langsam" und ordne ihnen das Zeitverhalten "volatil" oder "persistent" zu.

1. CPU Register (volatil), 2. Cache (volatil), 3. Hauptspeicher (volatil), 4. Externe Speicher (persistent) [siehe Kap. 2; Folie 41]
Welches Zeitverhalten und welche Aufgaben hat ein Arbeitsspeicher (RAM)?

flüchtig/ volatil, nimmt in Aktion befindliche Programme auf, hält Befehle für die CPU bereit

Welches Zeitverhalten hat ein Festwertspeicher (ROM) und wofür wird er genutzt?

persistent, für Mikroprogramme des Steuer- und Rechenwerks sowie für unveränderliche Anwendungsprogramme

Welche 3 Arten von Systembussen gibt es und was übertragen sie?

1. Datenbus: Übertragung von Daten zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher und Peripherie, 2. Adressbus: Übertragung von Speicheradressen, 3. Steuerbus: Übertragung von Steuersignalen

Wer oder was regelt den Zugang der Systembusse?

der Buscontroller
Welche 3 Arten von Maschinensprache gibt es und wofür werden sie verwendet?

1. allg. Maschinensprache (Anwendung: Maschinensteuerung, Gerätetreiberentwicklung, 2. Assembler-Sprachen ( siehe allg. Maschinensprache), 3. höhere Programmiersprachen wie Java oder C++ (größere und anwendungsnahe Anwendung)

Welche beiden Prozessorarchitekturen gibt es? Worin unterscheiden sie sich?

CISC (Complex Instruction Set Computer): umfangreicher Befehlsvorrat, viele Befehlsformate; RISC (Reduced Instruction Set Computer): reduzierter Befehlsvorrat, wenige Befehlsformate

Was ist Pipelining und welchen Nutzen bringt es?

parallele Ausführung von Befehlen bei der die Befehlsausführung in mehrere Phasen unterteilt wird; Nutzen: mehr Befehle pro Zeiteinheit möglich ("höherer Durchsatz") [Schema siehe Kap. 2; Folie 48]

Welche Einschränkung hat Pipelining?

funktionniert nur wenn keine störenden Zwischenbeziehungen zwischen den Befehlen bestehen

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