diff --git a/questions/01.md b/questions/01.md index 6672b67..6ebde13 100644 --- a/questions/01.md +++ b/questions/01.md @@ -19,21 +19,27 @@ moderne Rechner haben mehrere Levels von Caches. Dadurch entsteht ein Einheitliches Zugriffsmuster und die Komplexität des Computersystems wird reduziert. +-> Die Speicher haben nur verschiedene Zugriffszeiten, logisch betrachtet ist es +also egal in welchem Speicher die Daten sind. + **4. Inwiefern unterscheidet sich unser Rechnermodell von der von-Neumann-Architektur?** -Moderne Rechner haben einen Memory Controller und Caches. +Moderne Rechner haben einen Memory Controller und Caches. Die CPU hat außerdem +Register, Program Counter, und vieles mehr. **5. Welche Schritte werden durchlaufen, damit ein Java-Programm ausgeführt werden kann?** -Das Java-Programm vorkompiliert. Das Betriebssystem führt eine JVM Instanz auf, +Das Java-Programm vorkompiliert. Das Betriebssystem führt eine JVM Instanz aus, welche dann das vorkompilierte Java Programm ausführt. Die JVM Instanz generiert dabei anhand des Java Programms die Instruktionen für die CPU daraus generiert und diese dann ausführen lässt. +Das eigentliche Programm ist die JVM die den Java Bytecode interpretiert. + **6. Welche Schritte werden durchlaufen, um einen einzelnen Maschinenbefehl auszuführen?** -* Fetch -- Die Instruktion wird aus dem Speicher geladen -* Inkrementiere den IP/PC -- Dammit die nächste Instruktion geladen werden kann +* Fetch -- die Instruktion wird aus dem Speicher geladen. +* Inkrementiere den IP/PC -- damit die nächste Instruktion geladen werden kann. * Decode -- Interpretiere die Instruktion und Argumente * Execute -- Führe die Instruktion aus * Memory Access -- Falls notwendig greife auf den Speicher zu @@ -41,9 +47,14 @@ und diese dann ausführen lässt. **7. Wie viele Takte dauert die Ausführung eines einzelnen Maschinenbefehls?** -In der Regel dauert die Ausführung von Instruktionen einen Takt lang. Komplexere +In der Regel dauert die Ausführung von einer Instruktion fünf (5) Takte lang. Komplexere Instruktionen können länger dauern. +(Die Pipeline sorgt dafür, dass Instruktionen schneller ausgeführt werden) + +-> Wie kann die Pipeline Instruktionen die 5 Takte braucht dazu bringen, dass +eine Instruktion pro Takt ausgeführt wird? + **8. Suchen Sie 3 Befehle der x86-Architektur heraus** * `mov` -- Daten zu oder aus Registern verschieben @@ -64,13 +75,14 @@ Instruktionen können länger dauern. **10. Welche Probleme kann es geben, wenn auf einem System mehrere Programme gleichzeitig laufen sollen?** -* Programme "streiten" sich um Ressourcen -* Programme greifen auf den Speicher eines anderen Programmes zu und verändern dort Daten -* Programme müssen aufeinander warten, weil eine Ressource nur begrenzt verfügbar ist -* Ein Programm muss zu lange auf Ressourcen warten, der Programmkontext ist dann - veraltet +* Programme "streiten" sich um Ressourcen. +* Programme greifen auf den Speicher eines anderen Programmes zu und verändern dort Daten. +* Programme müssen aufeinander warten, weil eine Ressource nur begrenzt verfügbar ist. +* Programme müssen zu lange auf Ressourcen warten, der Programmkontext ist dann veraltet. * … +-> Race Condition + **11. Was ist die Aufgabe von Betriebssystemen?** Das Betriebssystem hat die Aufgabe, die Ressourcen (seien diese Software oder @@ -110,7 +122,7 @@ zugreifen und so undefiniertes Verhalten erzeugen. **18. Warum werden die Befehle aus Frage 8 im User- bzw. Kernelmodus ausgeführt?** -* `mov` -- Daten zu oder aus Registern verschieben -- Jedes Programm braucht Daten im Register, um Aktionen ausführen zu können +* `mov` -- Daten zu oder aus Registern verschieben -- jedes Programm braucht Daten im Register, um Aktionen ausführen zu können * `add` -- Daten addieren -- Addition ist eine grundlegende Rechenoperation * `sub` -- Daten subtrahieren -- Subtraktion ist eine grundlegende Rechenoperation