Ganze Zahlen im Zweierkomplement und reelle Zahlen im IEEE 754-Standard

Ganze Zahlen bis 2 hoch 31 –1, Floatingpoint bis ca. 2 hoch 127.

Weil die Floatingpointzahlen die ganzen Zahlen nur bis "2 hoch 23" darstellen (wegen der Mantisse), d.h. man kann z.B. als Schleifenindex nur bis zu "2 hoch 23" anstatt "2 hoch 31 – 1" zählen. Und außerdem braucht man für spezielle Operationen (wie z.B. Rotieren und Shiften) ganze Zahlen.

Steuerwerk, Operationswerk, Registersatz, Adreßwerk, Systembusschnittstelle

Bildet nach den Vorgaben des Steuerwerkes aus den Inhalten bestimmter Speicherzellen und Register die Adresse eines Operanden.

Das Adreßwerk wurde ausgelagert, weil man so z.B. Pipelining anwenden kann (opcode prefetching) + Verwaltung eines virtuellen Speichers.

Beim Einsatzes eines Caches nicht.

Kleiner, sehr schneller Speicher aus statischen Schreib/Lese-Bausteinen, der zwischen Arbeitsspeicher und Mikroprozessor geschaltet wird und auf den µP ohne Wartezyklen zugreifen kann. Dann erklärte ich Auslagerungsstrategien (LRU, FIFO) und was man gegen das Problem der Dateninkonsistenz macht (write-through oder write back).

Daten werden immer blockweise eingelagert, so daß es nach dem Lokalitätsprinzip sehr wahrscheinlich ist, daß sich die nächste Speicheranforderung schon im Cache befindet.

RAM und ROM

Random-access-memory. (wahlfreier oder direkter Zugriff). Flüchtiger Speicher.

SRAM (statisches RAM) und DRAM (dynamisches RAM). SRAM-Zellen bestehen aus Flipflops, die eine Information so lange halten, bis sie durch einen neuen Speichervorgang verändert werden. DRAM-Zellen enthalten Kondensatoren. Beim Lesen wird die Information zerstört, so daß sie anschließend wieder neu gespeichert werden müssen (Außerdem Problem von Leckströmen).

SRAM

DRAM

Geringere Wärmeentwicklung und Kosten.

Schaltgatter-, Register- und Prozessorebene (und erläutern)

Ich kann Herrn Prof. Keller nur als Prüfer empfehlen. Sicherlich gibt es erst sehr wenige Prüfungsprotokolle, an denen man sich orientieren kann, aber einerseits hat er eine nette Art weiterzuhelfen und andererseits fragt er nichts aus der Luft Gegriffenes. Seine Fragen sind so gestellt, daß er merkt, ob jemand das nur auswendig gelernt hat oder ob er es auch verstanden hat. Hauptsächlich geht es um die Kernthemen der Kurse. In einem anderen Prüfungsprotokoll von ihm steht, daß er für ihn Parallelverarbeitung (insbes. Pipeling und Hyperwürfel) wichtig ist. Obwohl das Thema in meiner Prüfung nur gestreift wurde, denke ich, daß die Tatsache, daß sich Herr Prof. Keller in seiner Forschung u.a. mit Parallelverarbeitung auseinander setzt, ausreichen müßte, dieses Kapitel nicht zu vernachlässigen.