Technische Grundlagen der Informatik â Kapitel 6

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Kapitel 6: Themen• Prozessorarchitektur• Entwurfsprinzipien• Befehle• Speicherorganisation• Programmierung- Maschinensprache- Assemblersprache- HochspracheWS 10/11 | Technische Grundlagen der Informatik - Kapitel 6 - Prof. Sorin A. Huss | 2
Einleitung• Nun Sprung auf eine höhereAbstraktionsebene• Erstmal …• Architektur: Programmierer -Sicht aufeinen Computer• Definiert durch Instruktionen(Operationen) und Operanden• Mikroarchitektur: Hardware-Implementierung der Architektur• Kommt im Detail in Kapitel 7BetriebssystemeAnwendungs-SoftwareMikroarchitekturArchitekturDigitalschaltungenLogikAnalogschaltungenBauelementeProgrammeGerätetreiberInstruktionenRegisterDatenpfadeSteuerwerkeAddiererSpeicherAND GatterNOT GatterVerstärkerFilterTransistorenDiodenPhysikElektronenWS 10/11 | Technische Grundlagen der Informatik - Kapitel 6 - Prof. Sorin A. Huss | 3
Seite 1: Technische Grundlagender Informatik
Seite 5 und 6: John Hennessy• Präsident der Uni
Seite 7 und 8: Befehle: AdditionHochsprachea = b +
Seite 9 und 10: Entwurfsprinzip 1Regularität verei
Seite 11: Entwurfsprinzip 2Mach den häufigen
Seite 14 und 15: Entwurfsprinzip 3Kleiner ist schnel
Seite 16 und 17: Operanden: Register• Register:•
Seite 18 und 19: Operanden: Speicher• Daten passen
Seite 20 und 21: Lesen aus wort-adressiertem Speiche
Seite 22 und 23: Byte-addressierbarer Speicher• Je
Seite 24 und 25: Schreiben in byte-addressiertem Spe
Seite 26 und 27: Speicherorganisation: Big-Endian un
Seite 28 und 29: Beispiel: Big-Endian und Little-End
Seite 30 und 31: Operanden: Konstante Werte in Befeh
Seite 32 und 33: Befehlsformat R-Typ• Register Typ
Seite 34 und 35: Befehlsformat I-Typ• Immediate-Ty
Seite 36 und 37: Befehlsformat J-Typ• Jump-Typ•
Seite 38 und 39: Flexibilität durch gespeicherte Pr
Seite 40 und 41: Maschinensprache verstehen• Begin
Seite 42 und 43: Ada Lovelace, 1815 - 1852• Schrie
Seite 44 und 45: Beispiele: Logische BefehleQuellreg
Seite 46 und 47: Beispiele: Logische BefehleOperande
Seite 48 und 49: Schiebebefehle• sll: shift left l
Seite 50 und 51: Handhabung von Konstanten• 16-Bit
Seite 52 und 53:
Verzweigungen und Sprünge• Ände
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Bedingte Verzweigungen (beq)# MIPS
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Unbedingte Verzweigungen / Springen
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Konstrukte in Hochsprachen• if-An
Seite 60 und 61:
If-AnweisungHochspracheif (i == j)f
Seite 62 und 63:
If / Else-AnweisungHochspracheif (i
Seite 64 und 65:
While-SchleifeHochsprache// berechn
Seite 66 und 67:
For-SchleifenHochsprache// addiere
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Kleiner-Als VergleicheHochsprache//
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Datenfelder (arrays)• Nützlich u
Seite 72 und 73:
Verwendung von Arrays// Hochsprache
Seite 74 und 75:
Bearbeite Array in for-Schleife// H
Seite 76 und 77:
Zeichendarstellung im ASCII-Code•
Seite 78 und 79:
Prozedur- und FunktionsaufrufDefini
Seite 80 und 81:
Prozedur- und FunktionsaufrufHochsp
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Aufrufargumente und RückgabewertMI
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Aufrufargumente und RückgabewertMI
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Stack (auch Stapel- oder Kellerspei
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Verwendung des Stacks in Prozeduren
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Stack FrameVeränderung des Stacks
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Mehrfache Prozeduraufrufe: Sichern
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Rekursive ProzeduraufrufeHochsprach
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Rekursive ProzeduraufrufeMIPS Assem
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Zusammenfassung: Prozeduraufruf•
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AdressierungsartenAus Register (reg
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AdressierungsartenRelativ zur näch
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Compilieren und Ausführen einer An
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Was muss im Speicher abgelegt werde
Seite 108 und 109:
Beispielprogramm in “C”int f, g
Seite 110 und 111:
Beispielprogramm: SymboltabelleSymb
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Beispielprogramm: Ausführbare Date
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