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Learn about the different levels of computer memory hierarchy, including cache, register, and main memory. Understand their differences in terms of speed and size, and how they are used to store data and programs for the CPU.

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@IrreplaceableEmerald6900
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Questions and Answers

Welche Aufgabe hat das Steuerwerk (Control Unit) in einem Mikroprozessor?

Den Befehlsablauf steuern

Was ist die Hauptfunktion des Rechenwerks (ALU) in einem Mikroprozessor?

Die Ausführung arithmetischer und logischer Operationen

Wofür dienen die Register in einem Mikroprozessor hauptsächlich?

Zur Zwischenspeicherung von Daten und Befehlen während der Ausführung

Warum sind interne Busse in einem Mikroprozessor wichtig?

<p>Zur Kommunikation zwischen verschiedenen Prozessorkomponenten</p> Signup and view all the answers

Was passiert in der Instruction Decode-Stufe einer 5-stufigen Pipeline?

<p>Extrahieren der benötigten Registeradressen für die Operanden</p> Signup and view all the answers

Welcher Speichertyp ist der schnellste und kleinste?

<p>Register</p> Signup and view all the answers

Was ist die Rolle des Kernels in einem Betriebssystem?

<p>Schnittstelle zwischen Hardware und Anwendungssoftware</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Funktion des Schedulers in einem Betriebssystem?

<p>Zuweisung von Prozessorzeit an laufende Prozesse</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion der Funktion fork() in C?

<p>Erstellung einer Prozesskopie</p> Signup and view all the answers

Welche Art von Daten enthält Metadaten im Dateisystem?

<p>Informationen über Dateien an sich</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Aufgabe des Busy Waiting in der Synchronisation?

<p>Warten auf bestimmte Bedingungen</p> Signup and view all the answers

Welche Ressourcen können von einem Microkernel verwaltet werden?

<p>Prozesse, Speicherbereiche und Gerätetreiber</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion von Puffern bei IO-Operationen?

<p>Effizienz und Geschwindigkeit verbessern</p> Signup and view all the answers

Welcher Bestandteil eines Betriebssystems fungiert als Schnittstelle zwischen Hardware und Anwendungssoftware?

<p>Kernel</p> Signup and view all the answers

Warum entsteht Fragmentierung auf einer Festplatte?

<p>Durch das Löschen und Hinzufügen von Dateien entstehen Lücken zwischen den gespeicherten Dateien.</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Vorteil der Manchester-Codierung gegenüber einfacheren Kodierungsverfahren?

<p>Bessere Fehlererkennung durch Phasenwechsel in jedem Bit.</p> Signup and view all the answers

Was passiert bei der Frequenzmultiplexing (FDM) Methode?

<p>Die Datenströme werden auf verschiedene Frequenzbereiche aufgeteilt und gleichzeitig übertragen.</p> Signup and view all the answers

Welcher Vorteil ergibt sich daraus, dass eine Schicht nur die Funktionen der darunter liegenden aufrufen kann?

<p>Klare Definitionen der Schichten und unabhängige Entwicklungsmöglichkeiten.</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich Zeitmultiplexing (TDM) von Frequenzmultiplexing (FDM)?

<p>TDM teilt die Datenströme auf Zeitfenster auf, während FDM verschiedene Frequenzbereiche verwendet.</p> Signup and view all the answers

Was sind logische Adressen im OSI-Modell?

<p>Sie werden auf der Netzwerkschicht (Schicht 3) verwendet.</p> Signup and view all the answers

Welche Methode wird verwendet, um 2 Bits pro Leitungscode im Basisbandverfahren zu übertragen?

<p>Manchester-Kodierung</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion von Fehlererkennungscodes wie Paritätsbits und CRC?

<p>Zur Erkennung und Korrektur von Übertragungsfehlern</p> Signup and view all the answers

Was sind die Nachteile eines Ansatzes, bei dem eine Schicht nur die Funktionen der darunterliegenden aufrufen kann?

<p>Mögliche ineffiziente Datenverarbeitung durch Kommunikations-Overhead</p> Signup and view all the answers

Welche Architektur ermöglicht gleichzeitiges Abrufen von Befehlen und Daten und verbessert die Leistung, indem Konflikte zwischen Befehlsabruf und Datenzugriff vermieden werden?

<p>Harvard-Architektur</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Vorteil des Zweierkomplements gegenüber dem Einerkomplement?

<p>Eindeutigkeit der Null</p> Signup and view all the answers

In welcher Pipeline-Stufe werden die Operanden geholt?

<p>Ausführung (EX)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Zweck eines Caches?

<p>Beschleunigung des Programmablaufs</p> Signup and view all the answers

Welcher Speicherort enthält wichtige Informationen wie Operanden, Befehlszeiger und Statusflags?

<p>Registersatz</p> Signup and view all the answers

Was bezeichnet den RAM (Random Access Memory)?

<p>Hauptspeicher</p> Signup and view all the answers

Welche Architektur teilt sich Befehle und Daten im selben Speicher, was zu Engpässen führen kann?

<p>Von-Neumann-Architektur</p> Signup and view all the answers

Was ist Assembler-Sprache?

<p>Menschenlesbare Darstellung von Maschinenbefehlen</p> Signup and view all the answers

Was ermöglicht das direkte Weiterleiten von Daten zwischen Pipelinestufen?

<p>Vermeidung von Leerlaufzeiten</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion des Steuerwerks (Control Unit) in einem Mikroprozessor?

<p>Den Ablauf der Befehlsausführung steuern</p> Signup and view all the answers

Welche Komponente ist hauptsächlich für die Zwischenspeicherung von Daten und Befehlen während der Ausführung zuständig?

<p>Register</p> Signup and view all the answers

In welcher Stufe einer 5-stufigen Pipeline werden die benötigten Registeradressen für die Operanden extrahiert?

<p>Instruction Decode (ID)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion der internen Busse in einem Mikroprozessor?

<p>Datenübertragung zwischen den verschiedenen Komponenten des Prozessors</p> Signup and view all the answers

Welche Komponente führt die eigentlichen arithmetischen und logischen Operationen in einem Mikroprozessor aus?

<p>Rechenwerk (ALU)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein potenzieller Nachteil der Fragmentierung einer Festplatte?

<p>Verminderte Leistung der Festplatte</p> Signup and view all the answers

Welche Methode wird verwendet, um zwei verschiedene Datenströme gleichzeitig über ein Medium zu übertragen, ohne dass sie sich vermischen oder auslöschen?

<p>Frequenzmultiplexing (FDM)</p> Signup and view all the answers

Was sind die Vorteile der Manchester-Codierung gegenüber einfacheren Kodierungsverfahren?

<p>Verbesserte Fehlererkennung</p> Signup and view all the answers

Welche Art von Adressen werden auf der Netzwerkschicht (Schicht 3) des OSI-Modells verwendet?

<p>IP-Adressen</p> Signup and view all the answers

Was sind potenzielle Nachteile des Ansatzes, dass eine Schicht nur die Funktionen der darunter liegenden aufrufen kann?

<p>Möglicher Overhead bei der Kommunikation</p> Signup and view all the answers

Was sind die Hauptfunktionen der Bitübertragungsschicht?

<p>Zuverlässige Übertragung von Bits zwischen Geräten</p> Signup and view all the answers

Welcher Speichertyp wird als schnellster und kleinster angesehen?

<p><strong>Cache-Speicher</strong></p> Signup and view all the answers

Warum ist eine Schnittstelle zum Registersatz erforderlich, nachdem die Operation in der Write Back-Stufe abgeschlossen ist?

<p>Um die Ergebnisse zurück in den Registersatz zu schreiben.</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Folge der Trennung von Befehls- und Datenspeicher in der Harvard-Architektur?

<p>Verbesserte Leistung durch gleichzeitiges Abrufen von Befehlen und Daten.</p> Signup and view all the answers

Was macht die Out-of-Order Execution (OOOE) Methode effizienter als die sequenzielle Bearbeitung von Befehlen?

<p>Bearbeitet Befehle in einer effizienteren Reihenfolge.</p> Signup and view all the answers

Was bezeichnet die Assembler-Sprache in Bezug auf Maschinenbefehle?

<p>Eine menschenlesbare Darstellung von Maschinenbefehlen.</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Funktion eines Caches in einem Prozessor?

<p>Beschleunigung des Programmablaufs durch Reduzierung der Zugriffszeiten auf häufig genutzte Daten.</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Hauptunterschied zwischen Registern und dem Cache in einem Prozessor?

<p>Registern dienen zur Zwischenspeicherung, während Cache häufig genutzte Daten puffert.</p> Signup and view all the answers

Warum ist das Zweierkomplement bei der Subtraktion von Zahlen mit unterschiedlichem Vorzeichen vorteilhaft?

<p>Es ignoriert den Überlauf und liefert den richtigen Ergebniswert.</p> Signup and view all the answers

Welche Methode minimiert Verzögerungen durch Warten auf die Bestätigung des Sprungziels bei bedingten Sprüngen?

<p>Branch Prediction</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Hauptzweck des Hauptspeichers (RAM)?

<p>Speicherung von Programmen und Daten benötigt für die Ausführung durch die CPU</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Hauptunterschied zwischen einem Cache und dem Hauptspeicher eines Computers?

<p>Cache enthält häufig verwendete Daten zur Beschleunigung des Zugriffs, während der Hauptspeicher alle Daten speichert.</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion des Kernels in einem Betriebssystem?

<p>Schnittstelle zwischen Hardware und Anwendungssoftware</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt der Scheduler in einem Betriebssystem?

<p>Zuweisung von Prozessorzeit an laufende Prozesse</p> Signup and view all the answers

Was ist der Zweck von Puffern bei IO-Operationen?

<p>Effizienz und Geschwindigkeit von IO-Operationen verbessern</p> Signup and view all the answers

Was bedeutet zeitliche Lokalität in Bezug auf Datenzugriff?

<p>Daten, die kürzlich abgerufen wurden, werden wahrscheinlich bald wieder abgerufen.</p> Signup and view all the answers

Was wird durch die Funktion fork() in C erreicht?

<p>Erstellung einer Kopie des aktuellen Prozesses</p> Signup and view all the answers

Welche Aufgabe hat Busy Waiting in der Synchronisation?

<p><strong>Aktives Warten</strong> auf eine Bedingung ohne den Prozessor zu blockieren</p> Signup and view all the answers

Was sind Metadaten im Dateisystem?

<p><strong>Informationen über die Datei selbst</strong>, wie Name und Größe</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptnachteil von Busy Waiting in der Synchronisation?

<p><strong>Unnötige Auslastung der CPU</strong> durch Dauerwarten auf eine Bedingung</p> Signup and view all the answers

Was beinhaltet die Dateizuordnung im Dateisystem?

<p><strong>Informationen über den Speicherort einer Datei</strong> auf dem Medium</p> Signup and view all the answers

Was sind Ressourcen, die von einem Microkernel verwaltet werden können?

<p><strong>Prozesse</strong>, <strong>Speicherbereiche</strong> und <strong>Gerätetreiber</strong></p> Signup and view all the answers

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