Einführung OSA / Zahlensysteme

Question 1

Welcher Bestandteil führt genau und welcher ungenaue Berechnungen aus?

Answer 1

*CPU –> genaue Berechnungen
*GPU –> ungenaue Berechnungen

Question 2

Auf was ist eine GPU ausgelegt?

Answer 2

Bandbreite, enthält viele Recheneinheiten (CPUs)

Question 3

Was ist ein Betriebssystem?

Answer 3

*Standardisierte Arbeitsplattform für Softwaren
*Verbindungsstück zwischen HW und SW

Question 4

Was macht ein Betriebssystem?

Answer 4

*Ressourcenverwaltung
*Software Steuerung und Überwachung
*Hardwarekontrolle

Question 5

Hauptaufgabe von einem OS?

Answer 5

Einteilung und Zuteilung von Prozessor, Speicher und Ein- und Ausgabe

Question 6

Was macht die CPU?

Answer 6

lädt Befehl aus Hauptspeicher und decodiert, bestimmt Typ und Operand und führt Befehl aus.

Question 7

Ist AMD64/Intel64 mit ARM-Architektur kompatibel?

Answer 7

Nein, aufgrund Unterschiede in Speicherzugriffen/Register, Befehlssatz etc.

Question 8

Was machen TRAPs?

Answer 8

Fehlverhalten auffangen (bspw. Division durch 0), um Absturz zu verhindern.

Question 9

Was ist ein Systemcall?

Answer 9

*Systemcalls zum Hardware steuern
*Gewisse Operationen mit gewissen Parametern sind erlaubt im Kernel-Mode zu wechseln und auszuführen.

Question 10

Ein Cache ist ein…

Answer 10

kleiner Zwischenspeicher

Question 11

Was beinhaltet RAM?

Answer 11

laufende Programme

Question 12

Was ist ein IC?

Answer 12

*Integrated Circuit
*integrierter Schaltkreis

Question 13

Kommunikation in CPU mittels

Answer 13

BUS-System (intern mit zwischen Registern, extern mit Speicher über E/A Geräte)

Question 14

Definition Bus-Topologie

Answer 14

Mehrere Komponenten teilen sich eine gemeinsame Kommunikationsleitung

Question 15

Vor- und Nachteil Bustopologie

Answer 15

Vorteil: minimale Dimensionierung und geringe Kosten, Skalierbarkeit
Nachteil: Performance, Störung- und Fehleranfälligkeit (SPOF), erschwerte Fehlerfindung

Question 16

Typen von Bus

Answer 16

*paralleler Bus (bspw. 8-Bit –> 8 paralelle Leitungen)
*serieller Bus (bitweise Übertragung)

Question 17

Von-Neumann-Architektur

Answer 17

*Rechenwerk (ermöglicht Rechenoperationen)
*Steuerwerk (Bussystem)
*Speichereinheit
*Ein-/Ausgabe-Medium

Question 18

Was ist ein Rechenwerk und was macht es?

Answer 18

*ALU = Arithemtic Logic Unit
*führt Rechenoperationen aus

Question 19

64 Bit CPU kann…

Answer 19

gleichzeitig 64 Bit verarbeiten (könnte auch mehr sein)

Question 20

Was ist LSB / MSB?

Answer 20

*LSB = Least significant Bit (ganz rechts, da geringster Unterschied)
*MSB = Most significant Bit (ganz links, da grösste Auswirkung)

Question 21

4-Bit Gruppe =

Answer 21

ein Nibble (bspw. Hexadezimal 2 Nibbles)

Question 22

Rechnerarchitekturen sind in…

Answer 22

2er Potenzen (8, 16, 32, 64, 128)

Question 23

Darstellungsmöglichkeiten ganzer Zahlen (positiv und negativ)

Answer 23

*Vorzeichen-bit Darstellung
*Einerkomplement
*Zweierkomplement
*Translation-Darstellung (Excess Represantation, Offset Notation)

Question 24

Definition Vorzeichen-Bit Darstellung

Answer 24

Vorzeichen gibt an ob positiv oder negativ (0 = positiv, 1 = negativ)

Question 25

Definition Einerkomplement Darstellung

Answer 25

*negative Zahl wird invertiert *doppelte Null-Darstellung

Question 26

Definition Zweierkomplement Darstellung

Answer 26

*negative Zahl wird invertiert + 1 gerechnet *weniger intuitive Lesbarkeit *einfache Addition und Subtraktion ohne Sonderbehandlung, eindeutige Nullstelle

Question 27

Definition Translation-Darstellung (Offset Notation, Excess Represantation)

Answer 27

*jede Zahl um -x verschoben *keine negativen Werte in der internen Darstellung (nützlich für IEEE 754) *erfordert Umrechnung bei Interpretation, nicht direkt für arithmetische Operationen geeignet

Question 28

Standard für Gleitkommadarstellung

Answer 28

IEEE 754