T&A - INF - CNA - 2017

• Kommunikativgesetz  > AB = BA
• Assoziativgesetz        > A(BC) = (AB)C
• Distributivgesetz        > A+(BC) = (A+B)(A+C) - !nur Dualsystem!
• DeMorgan                  
  ____     _  _
  A + B  =A  B

• Instruction Level (Pipeline / Superskalar)
• Process Level (Multiprocess / Hyperthreading)

• big Endian    - grosser zuerst
• little Endian  - kleiner zuerst

5. Problemoriented Language
-> compile ->
4. Assembly language
-> assembler ->
3. Operation System Maschine
-> OS ->
2. Instruction Set Archidecture
-> microprogram / direct execution
1. Microarchitecture lvl
-> Hardware ->
0. Digital Logic

• Datentransfer
• Aritmetische / logische Operation
• Programablaufsteuerung

• Operation
• Operanden
  • länge
  • grösse
  • adressart
  • adressangabe
• nächster Befehl

• absolute Adressierung
• Registeradressierung
• Unmittelbare Adressierung
• indirekte Adressierung
• indizierte Adressierung

• Steuert Programmablauf
• Programmcounter mit nächstem Teilbefehl
• hat Instruktionsregister
• hat Adressregister
• hat Stackpointer

• Unterprogramme ausführung
• Parameter übergabe
• Resultatrückgabe
• Zwischenspeicher
• Interruptbehandlung (Kontext)

- IRQ request
- INterrupt Controller bearbeitet CPU I-Signal
- Context -> Stack / ACK -> IC
- IRC-ID lesen -> Vektortabelle
- ISR registerlesen & ausführen
- RTI - Return from Interrupt

- Constant Pool (CPP - Klassenlader)
- Stack & Vars (SP, Local Variable Pointer, LV)
- PC - Method Area

10^{3 K}ilo
10^{6 Mega}
10⁹ Giga
10¹² Tera
10¹⁵ Peta
10¹⁸ Exa
10²¹ Zeta
10²⁴ Yota

10^-3 mili
10^{-6 mikro}
10^-9 nano
10^-12 pico
10^-15 fento
10^-18 atto
10^-21 zepto
10^-24 yocto

• Motherboard (Hauptplatine - CPU mit Cache, RAM, Bios-Flash & Anschlüsse)
• Laufwerk
• Plugin Karten
• Netztel & Gehäuse

MCM (Graphics-Memory Control Hub) / North Bridge
ICM (I/O Hub)                                       / South Bridge

IDE / ATA
EIDE (ultra ATA)
SCSI (Small Computer System Interface)

• Bluetooth
• WLAN IEEE 802.x
• IrDA (Ultraviolett)
• Wireless USB

• USB  12/450/5000 Mbit/s
• Firewire 800 Mbit/s
• Serial ATA (S-ATA)  1500 Mbit/s

• Resistiver Touchscreen (pressen)
• Kapazitiver Touchscreen (elektrisches Feld)

• SISD
• MIMD
• SIMD
• MISD

• Multicore - Auf IC (Integrated Circuit)
• Multiprozessor - in PC
• Multicomputer (eingenständige PCs - Netz verbunden)

• Verbindungslos
  • Vermitteln der Pakete einzeln
  • Jedes hat Zieladresse
  • Unterschiedlicher Weg
• Verbindungsorientiert
  • Verbindung aufbau
  • Qualität durch verbindung gewährleistet

• Statisch (Init on start)
  • Dijnkstra (Shortest Path routing)
  • Floating
• Dynamisch (während Betrieb)
  • Distance Vector Routing
  • Link State Routing (SPF - Shortest Path First)
• Speziell
  • Hirarchisch Routing
  • Broadcast Routing
  • Multicast Routing
  • Routing für Mobilehosts
  • Routing in Ad-Hoc

Netz mit vielen immer verbundenen Nutzern, unabhängig deren örtlichkeit durch nahtlose Übergänge

• Immer Verbunden und erreichbar
• Zugriffsnetzwerke
• Nicht Accesstechnologien
  • Location Managment / Mobility Managment
  • Location Based Service
  • Cache Strategien
  • Power Managment
  • Security und Privacy Aspekte

• Acess Technologien (WLAN, Bluetooth, ZigBee, IrDA)
• Mobile Kommunikations Netze (Bündelfunk, Satelliten-Telefon, UMTS (SM / GPRS))

Wireless LAN (WLAN - IEE 802.11)

• Arten
  • Adhoc Gerät - Gerät - Accesspoint
  • Über Access-Point direkt
• Lan-Koppelung
  • Wireless Bridge mit Richtantennen
• Thin Access Point
  • Direkt tunnel durch AccessPoint zu Wireless Switch

Mobile Management (GPRS-Netz)

Auth:

• TLLI (Temporary Logical Link Identifier)
• IMSI (International Mobile Subscriber Identity)

PDU - Protocol Data Unit

• Supercomputer
• MainFrames (rechenzentren mässig)
• Minicumputer
• Mikroprozessor

Managen und verbinden der Anwengungsschicht - Hardware
Befindet sich zwischen Program & Hardware

• Prozessmanagement
• Speichermanagement (Multiplexing)
• I/O Management
• Filesystemverwaltung
• Sicherheit
• System-Aufrufe (Sys-Calls)

Start:

• Programm in Arbteisspeicher - definition Datenbereich

Unterbruch

• Suspendierung Kontext (Registerinhalt + Zeiger & Datenbereich) auf Stack

Mehrere Programme im Speicher zu beachten

• Schutzmechanismus (trennung der Programme)
• Relokationsmechanismus (Adressen des Programmes -> Adressen des systemes - MMU)

- Einbindung Geräte - Gerätetreiber

• statische integration (OS-Kern)
• Einbindung durch Tabelle
• dynamisch (Plug and Play)

Gerätekontroller aufbau -> siehe bild

Memory Management Unit

• Caching der Daten
• Laden der Register
• virtuelle adressen -> Physikalischen adressen

• Polling
• Interrupts
  • Kein Feedback ausführen der Daten request / Befehle
  • non-blocking
  • ...

direkt memory access

Gerätekontroller <-> Hauptspeicher
partielle CPU entlastung

• CPU - infos an DMA
• Transfer Daten DMA <-> Gerätekontroller
• Interrupt der CPU wenn fertig

- APP: Anwendung
- SYS: Compiler / editor / ...
- SYS: BS
- HW:  Maschinensprache
- HW:  Mikroarchidektur
- HW:  Physikalisches Gerät