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0 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIK
GBI Tutorium 22
Roman Langrehr, 6. Tutorium am 03.12.2015
KIT – University of the State of Baden-Wuerttemberg andNational Research Center of the Helmholtz Association www.kit.edu
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Organisatorisches
1 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Folien auf kit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
Übungsklausur mit Januar
FreiwilligKeine Punkte für Übungsschein o.Ä.Gute Vorbereitung für die Klausur
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Organisatorisches
1 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Folien auf kit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
Übungsklausur mit Januar
FreiwilligKeine Punkte für Übungsschein o.Ä.Gute Vorbereitung für die Klausur
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Speicher - Bit und Byte
2 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionEin Bit ist x ∈ {0,1}Ein Byte ist w ∈ {0,1}8
Notation1 bit für Bit bzw. 1 B für Byte
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Speicher - Bit und Byte
2 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionEin Bit ist x ∈ {0,1}Ein Byte ist w ∈ {0,1}8
Notation1 bit für Bit bzw. 1 B für Byte
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Dezimale Vorsilben
3 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Wir kennen dezimale Vorsilben:
10−3 10−6 10−9 10−12 10−15 10−18
1000−1 1000−2 1000−3 1000−4 1000−5 1000−6
milli mikro nano piko femto attom µ n p f a
103 106 109 1012 1015 1018
10001 10002 10003 10004 10005 10006
kilo mega giga tera peta exak M G T P E
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Dezimale Vorsilben
3 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Wir kennen dezimale Vorsilben:
10−3 10−6 10−9 10−12 10−15 10−18
1000−1 1000−2 1000−3 1000−4 1000−5 1000−6
milli mikro nano piko femto attom µ n p f a
103 106 109 1012 1015 1018
10001 10002 10003 10004 10005 10006
kilo mega giga tera peta exak M G T P E
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Binäre Vorsilben
4 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionBinäre Vorsilben sind Potenzen von 1024.
210 220 230 240 250 260
10241 10242 10243 10244 10245 10246
kibi mebi gibi tibi pibi exbiKi Mi Gi Ti Pi Ei
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Binäre Vorsilben
4 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionBinäre Vorsilben sind Potenzen von 1024.
210 220 230 240 250 260
10241 10242 10243 10244 10245 10246
kibi mebi gibi tibi pibi exbiKi Mi Gi Ti Pi Ei
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Speicher - Eine Tabelle
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KIT
DefinitionZu jedem Zeitpunkt muss für jede Adresse ihr zugehöriger Wert definiertsein.
AnschaulichEine Tabelle mit zwei Spalten.
AllgemeinAdresse 1 Wert 1Adresse 2 Wert 2Adresse 3 Wert 3Adresse 4 Wert 4
......
Adresse n-1 Wert n-1Adresse n Wert n
Halbleiterspeicher000 01010110101001 00000000111010 11110011101011 11000110101100 00010011000101 11111010101110 11101110001111 00110100101
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Speicher - Eine Tabelle
5 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionZu jedem Zeitpunkt muss für jede Adresse ihr zugehöriger Wert definiertsein.
AnschaulichEine Tabelle mit zwei Spalten.
AllgemeinAdresse 1 Wert 1Adresse 2 Wert 2Adresse 3 Wert 3Adresse 4 Wert 4
......
Adresse n-1 Wert n-1Adresse n Wert n
Halbleiterspeicher000 01010110101001 00000000111010 11110011101011 11000110101100 00010011000101 11111010101110 11101110001111 00110100101
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Speicher - Formal
6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionSei Adr die Menge aller Adressen und Val die Menge aller Werte.
Dann istm : Adr → Val
mit m(a) ist der aktuelle Wert an der Adresse ader aktuelle Zustand des Speichers.
BeispielArbeitsspeicher eines PC’s mit 8 GB RAM
m : {0,1}33 → {0,1}8
Definition
Mem := ValAdr
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Speicher - Formal
6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionSei Adr die Menge aller Adressen und Val die Menge aller Werte.
Dann istm : Adr → Val
mit m(a) ist der aktuelle Wert an der Adresse ader aktuelle Zustand des Speichers.
BeispielArbeitsspeicher eines PC’s mit 8 GB RAM
m : {0,1}33 → {0,1}8
Definition
Mem := ValAdr
![Page 14: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/14.jpg)
Speicher - Formal
6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionSei Adr die Menge aller Adressen und Val die Menge aller Werte.
Dann istm : Adr → Val
mit m(a) ist der aktuelle Wert an der Adresse ader aktuelle Zustand des Speichers.
BeispielArbeitsspeicher eines PC’s mit 8 GB RAM
m : {0,1}33 → {0,1}8
Definition
Mem := ValAdr
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Speicher - Formal
6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionSei Adr die Menge aller Adressen und Val die Menge aller Werte.
Dann istm : Adr → Val
mit m(a) ist der aktuelle Wert an der Adresse ader aktuelle Zustand des Speichers.
BeispielArbeitsspeicher eines PC’s mit 8 GB RAM
m : {0,1}33 → {0,1}8
Definition
Mem := ValAdr
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Speicher - Formal
7 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Definition
memread : Mem× Adr → Val
(m,a) 7→ m (a)
![Page 17: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/17.jpg)
Speicher - Formal
8 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Definition
memwrite : Mem× Adr × Val → Mem
(m,a, v) 7→ m′
mit
m′(a′)
:=
{v falls a′ = am(a′) falls a′ 6= a
![Page 18: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/18.jpg)
Speicher -Eigenschaften
9 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
SatzFür jedes m ∈ Mem, a ∈ Adr und v ∈ Val gilt:
memread (memwrite (m,a, v) ,a) = v
SatzFür jedes m ∈ Mem, a,a′ ∈ Adr mit a 6= a′ und v ′ ∈ Val gilt:
memread (m,a) = memread(memwrite
(m,a′, v ′
),a
)
![Page 19: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/19.jpg)
Speicher -Eigenschaften
9 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
SatzFür jedes m ∈ Mem, a ∈ Adr und v ∈ Val gilt:
memread (memwrite (m,a, v) ,a) = v
SatzFür jedes m ∈ Mem, a,a′ ∈ Adr mit a 6= a′ und v ′ ∈ Val gilt:
memread (m,a) = memread(memwrite
(m,a′, v ′
),a
)
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Speicher
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KIT
AufgabenEs sei Val = {0,1}4 , es sei Adr = {0,1}4 und es sei Mem = ValAdr .Und es sei m ∈ Mem, es sei a ∈ Adr, es sei a′ ∈ Adr, es sei v ∈ Val undes sei v ′ ∈ Val.
Gebe memread (memwrite (m,a, v) ,a)an.
Lösung= v
Gebe memread (memwrite (memwrite (m,a, v) ,a′, v ′) ,a) an.
Lösung
=
{v ′ falls a = a′
v falls a 6= a′
![Page 21: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/21.jpg)
Speicher
10 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
AufgabenEs sei Val = {0,1}4 , es sei Adr = {0,1}4 und es sei Mem = ValAdr .Und es sei m ∈ Mem, es sei a ∈ Adr, es sei a′ ∈ Adr, es sei v ∈ Val undes sei v ′ ∈ Val.
Gebe memread (memwrite (m,a, v) ,a)an.
Lösung= v
Gebe memread (memwrite (memwrite (m,a, v) ,a′, v ′) ,a) an.
Lösung
=
{v ′ falls a = a′
v falls a 6= a′
![Page 22: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/22.jpg)
Speicher
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KIT
AufgabenEs sei Val = {0,1}4 , es sei Adr = {0,1}4 und es sei Mem = ValAdr .Und es sei m ∈ Mem, es sei a ∈ Adr, es sei a′ ∈ Adr, es sei v ∈ Val undes sei v ′ ∈ Val.
Gebe memread (memwrite (m,a, v) ,a)an.
Lösung= v
Gebe memread (memwrite (memwrite (m,a, v) ,a′, v ′) ,a) an.
Lösung
=
{v ′ falls a = a′
v falls a 6= a′
![Page 23: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/23.jpg)
Speicher
10 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
AufgabenEs sei Val = {0,1}4 , es sei Adr = {0,1}4 und es sei Mem = ValAdr .Und es sei m ∈ Mem, es sei a ∈ Adr, es sei a′ ∈ Adr, es sei v ∈ Val undes sei v ′ ∈ Val.
Gebe memread (memwrite (m,a, v) ,a)an.
Lösung= v
Gebe memread (memwrite (memwrite (m,a, v) ,a′, v ′) ,a) an.
Lösung
=
{v ′ falls a = a′
v falls a 6= a′
![Page 24: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/24.jpg)
Speicher
11 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
AufgabeEs sei m ∈ Mem derart, dass m (0001) = 0100 und m (0010) = 0101.Gebe an:memread (memwrite (m,Repr2 (Num2 (memread (m,0001)) + Num2 (memread (m,0010))) ,0011) ,0011)
Lösung= m (0011)
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Speicher
11 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
AufgabeEs sei m ∈ Mem derart, dass m (0001) = 0100 und m (0010) = 0101.Gebe an:memread (memwrite (m,Repr2 (Num2 (memread (m,0001)) + Num2 (memread (m,0010))) ,0011) ,0011)
Lösung= m (0011)
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MIMA (MInimalMAschiene)Ein idealisierter Prozessor
12 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
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Drähte
13 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Ein Draht verbindet Bausteine.
Ein Draht kann:eine 0 übertrageneine 1 übertragennichts übertragen (Notation: Z )
SprechweiseEin Bauteil schreibt auf den Draht.Ein Bauteil liest von dem Draht.
Ein Draht kann nichts speichern! Ein Bauteil kann nur vom Draht lesen,wenn gleichzeitig ein anderes darauf schreibt.
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Drähte
13 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Ein Draht verbindet Bausteine.Ein Draht kann:
eine 0 übertrageneine 1 übertragennichts übertragen (Notation: Z )
SprechweiseEin Bauteil schreibt auf den Draht.Ein Bauteil liest von dem Draht.
Ein Draht kann nichts speichern! Ein Bauteil kann nur vom Draht lesen,wenn gleichzeitig ein anderes darauf schreibt.
![Page 29: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/29.jpg)
Drähte
13 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Ein Draht verbindet Bausteine.Ein Draht kann:
eine 0 übertrageneine 1 übertragennichts übertragen (Notation: Z )
SprechweiseEin Bauteil schreibt auf den Draht.Ein Bauteil liest von dem Draht.
Ein Draht kann nichts speichern! Ein Bauteil kann nur vom Draht lesen,wenn gleichzeitig ein anderes darauf schreibt.
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Drähte
13 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Ein Draht verbindet Bausteine.Ein Draht kann:
eine 0 übertrageneine 1 übertragennichts übertragen (Notation: Z )
SprechweiseEin Bauteil schreibt auf den Draht.Ein Bauteil liest von dem Draht.
Ein Draht kann nichts speichern! Ein Bauteil kann nur vom Draht lesen,wenn gleichzeitig ein anderes darauf schreibt.
![Page 31: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/31.jpg)
Bauteile VerbindenProblem
14 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Man möchte viele Bauteile verbinden:
Braucht viel PlatzViele ÜberschneidungenViele Leitungen
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Bauteile VerbindenProblem
14 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Man möchte viele Bauteile verbinden:
Braucht viel PlatzViele ÜberschneidungenViele Leitungen
![Page 33: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/33.jpg)
Bauteile VerbindenProblem
14 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Man möchte viele Bauteile verbinden:
Braucht viel PlatzViele ÜberschneidungenViele Leitungen
![Page 34: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/34.jpg)
Bauteile VerbindenProblem
14 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Man möchte viele Bauteile verbinden:
Braucht viel Platz
Viele ÜberschneidungenViele Leitungen
![Page 35: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/35.jpg)
Bauteile VerbindenProblem
14 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Man möchte viele Bauteile verbinden:
Braucht viel PlatzViele Überschneidungen
Viele Leitungen
![Page 36: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/36.jpg)
Bauteile VerbindenProblem
14 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Man möchte viele Bauteile verbinden:
Braucht viel PlatzViele ÜberschneidungenViele Leitungen
![Page 37: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/37.jpg)
Bauteile VerbindenLösung: Busse
15 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Neues Problem: Es können immer nur 2 Geräte gleichzeitigkommunizieren.
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Bauteile VerbindenLösung: Busse
15 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Neues Problem: Es können immer nur 2 Geräte gleichzeitigkommunizieren.
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Bauteile VerbindenBreite Busse
16 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
![Page 40: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/40.jpg)
Bauteile VerbindenBreite Busse
16 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
![Page 41: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/41.jpg)
1-Bit-Speicherbausteine
17 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Di Datenleitung EingangDo Datenleitung AusgangSw Steuerleitung SchreibenSr Steuerleitung lesen
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Register
18 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionMehere zusammengeschaltete 1-Bit-Speicher nennt man Register.
Typischerweise ist ein Register so breit wie der Bus.
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Register
18 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
DefinitionMehere zusammengeschaltete 1-Bit-Speicher nennt man Register.
Typischerweise ist ein Register so breit wie der Bus.
![Page 44: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/44.jpg)
Grundstruktur eines Computersvon-Neumann Architektur
19 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
![Page 45: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/45.jpg)
Struktur der MIMA
20 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
Speichert die Adresse des nächsten Befehls
IR Instruktionsregister
Speichert den aktuellen Befehl
Akku Akkumulator
Ein „zwischenspeicher“ Register
ALU Arithmthische-Logische Einheit
Schaltung, die „rechnet“
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
Register für Kommunikation mit dem
Hauptspeicher
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Speicher der MIMA
21 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
20 Bit Adressen24 Bit Werte (Maschienenworte)
Per Konvention werden Programmcode und Daten getrenntZahlen üblicherweise in Zweierkomplementdarstellung
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Speicher der MIMA
21 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
20 Bit Adressen24 Bit Werte (Maschienenworte)
Per Konvention werden Programmcode und Daten getrennt
Zahlen üblicherweise in Zweierkomplementdarstellung
![Page 48: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/48.jpg)
Speicher der MIMA
21 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
20 Bit Adressen24 Bit Werte (Maschienenworte)
Per Konvention werden Programmcode und Daten getrenntZahlen üblicherweise in Zweierkomplementdarstellung
![Page 49: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/49.jpg)
Maschinenbefehle
22 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:Transportbefehle
VerarbeitungsbefehleKontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
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Maschinenbefehle
22 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:TransportbefehleVerarbeitungsbefehle
Kontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
![Page 51: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/51.jpg)
Maschinenbefehle
22 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:TransportbefehleVerarbeitungsbefehleKontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
![Page 52: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/52.jpg)
Maschinenbefehle
22 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:TransportbefehleVerarbeitungsbefehleKontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
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Maschinenbefehle
22 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:TransportbefehleVerarbeitungsbefehleKontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
![Page 54: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/54.jpg)
Maschinenbefehle
22 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:TransportbefehleVerarbeitungsbefehleKontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
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MaschinenbefehleTransportbefehle
23 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Sei M ∈ Mem der Hauptspeicher der MIMA.
LDC const Akku← const LDC 42
LDV adr Akku← M (adr) LDV 4624
STV adr M (adr)← Akku STV 4625
LDIV adr Akku← M (M (adr)) LDIV 1234
STIV adr M (M (adr))← Akku STIV 1234
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MaschinenbefehleVerarbeitungsbefehle
24 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Sei M ∈ Mem der Hauptspeicher der MIMA.
ADD adr Akku← Akku + M (adr) ADD 4624
AND adr Akku← Akku & M (adr) AND 4624
OR adr Akku← Akku | M (adr) OR 4624
XOR adr Akku← Akku ^ M (adr) XOR 4624
NOT Akku← ~Akku NOT
RAR Akku← (Akku >>> 1) | (Akku << 23) RAR
EQL adr Akku←{−1 falls Akku = M (adr)0 sonst
EQL 4624
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MaschinenbefehleKontrollflussbefehle
25 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Sei M ∈ Mem der Hauptspeicher der MIMA.
JMP adr IAR← adr JMP 23
JMN adr IAR←{
adr falls Akku < 0IAR sonst
JMN 23
HALT Hält den Prozessor an HALT
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Maschienenbefehleif-else Verzweigung
26 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
; Teil vor der Verzweigung
if : LDV aV1
EQL aV2; Bedingung
JMN else
; if-Teil
JMP end
else: ; else-Teil
end : ; Teil nach der Verzweigung
![Page 59: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/59.jpg)
MaschienenbefehleKopfgesteuerte Schleife
27 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
; Teil vor der Schleife
while: LDV aV1
EQL aV2; Bedingung
NOT
JMN end
; Schleifenkörper
JMP while
end : ; Teil nach der Verzweigung
![Page 60: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/60.jpg)
Maschienenbefehle
28 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
AufgabeWas steht nach Ausführung dieser Befehlssequenz in Speicherzelle aout?
LDV ain
NOT
STV aout
LDC 1
ADD aout
STV aout
HALT
LösungZkpl
(−Zkpl−1 (M (ain))
)
![Page 61: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/61.jpg)
Maschienenbefehle
28 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
AufgabeWas steht nach Ausführung dieser Befehlssequenz in Speicherzelle aout?
LDV ain
NOT
STV aout
LDC 1
ADD aout
STV aout
HALT
LösungZkpl
(−Zkpl−1 (M (ain))
)
![Page 62: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/62.jpg)
Maschinenbefehle
29 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
Arten von Befehlen:TransportbefehleVerarbeitungsbefehleKontrollflussbefehlle
Befehlsformate23 20 19 16 0
Typ 1: Op-Code Adresse oder Konstante
Typ 2: 1 1 1 1 Op Code 0 0 ... 0 0
Beispiel000100000000000000101010
Bessere Schreibweise:LDV 42
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Befehlsausführung
30 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
3 PhasenBefehlsholphaseDecodierungsphaseAusführungsphase
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Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
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Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 66: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/66.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 67: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/67.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 68: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/68.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 69: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/69.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 70: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/70.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 71: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/71.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 72: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/72.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
![Page 73: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/73.jpg)
Befehlsholphase
31 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR← IAR
2. Read
3. Read
4. Read
5. IR← SDR
6. X← IAR
7. Y← Eins
8. ALU auf ADD
9. IAR← Z
Geht das nicht schneller?
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BefehlsholphaseDie schnelle Version
32 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR, X← IAR
2. Y← Eins, Read
3. ALU: Addieren, Read
4. IAR← Z, Read
5. IR← SDR
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BefehlsholphaseDie schnelle Version
32 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR, X← IAR
2. Y← Eins, Read
3. ALU: Addieren, Read
4. IAR← Z, Read
5. IR← SDR
![Page 76: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/76.jpg)
BefehlsholphaseDie schnelle Version
32 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR, X← IAR
2. Y← Eins, Read
3. ALU: Addieren, Read
4. IAR← Z, Read
5. IR← SDR
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BefehlsholphaseDie schnelle Version
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KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR, X← IAR
2. Y← Eins, Read
3. ALU: Addieren, Read
4. IAR← Z, Read
5. IR← SDR
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BefehlsholphaseDie schnelle Version
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KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
1. SAR, X← IAR
2. Y← Eins, Read
3. ALU: Addieren, Read
4. IAR← Z, Read
5. IR← SDR
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Befehlsdecodierungsphase
33 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
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IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
6. Befehl wird in Steuersignaleübersetzt
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BefehlsausführungsphaseOR adr
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KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
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BefehlsausführungsphaseOR adr
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KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
![Page 82: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/82.jpg)
BefehlsausführungsphaseOR adr
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KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
![Page 83: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/83.jpg)
BefehlsausführungsphaseOR adr
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KIT
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IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
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BefehlsausführungsphaseOR adr
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KIT
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IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
![Page 85: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/85.jpg)
BefehlsausführungsphaseOR adr
34 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
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Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
![Page 86: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/86.jpg)
BefehlsausführungsphaseOR adr
34 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. X← Akku, Read
9. Read
10. Read
11. Y← SDR
12. ALU auf OR
13. Akku← Z
![Page 87: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/87.jpg)
BefehlsausführungsphaseWelcher Befehl wird hier ausgeführt?
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KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SDR← Akku
8. SAR← IR
9. Write
10. Write
11. Write
LösungSTV adr
![Page 88: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/88.jpg)
BefehlsausführungsphaseWelcher Befehl wird hier ausgeführt?
35 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SDR← Akku
8. SAR← IR
9. Write
10. Write
11. Write
LösungSTV adr
![Page 89: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/89.jpg)
BefehlsausführungsphaseWelcher Befehl wird hier ausgeführt?
36 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. Read
9. Read
10. Read
11. SAR← SDR
12. Read
13. Read
14. Read
15. Akku← SDR
LösungLDIV adr
![Page 90: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/90.jpg)
BefehlsausführungsphaseWelcher Befehl wird hier ausgeführt?
36 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
KIT
IAR Instruktionsadressregister
IR Instruktionsregister
Akku Akkumulator
ALU Arithmthische-Logische Einheit
SAR Speicheradressregister
SDR Speicherdatenregister
7. SAR← IR
8. Read
9. Read
10. Read
11. SAR← SDR
12. Read
13. Read
14. Read
15. Akku← SDR
LösungLDIV adr
![Page 91: GBI Tutorium 22 - Home- Roman Langrehr's Uni-Websitekit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516/06_Folien.pdf · 2020-02-08 · Speicher - Formal 6 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022050602/5fa934d82700d6616e2af264/html5/thumbnails/91.jpg)
Bildquellen
37 03.12.2015 Roman Langrehr – GBI Tutorium 22 INSTITUT FÜR THEORETISCHE INFORMATIKroman.langrehr@student.kit.edukit.romanlangrehr.bplaced.de/gbi1516
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