Computerorientierte Physik VORLESUNG

Präsentation zum Thema: "Computerorientierte Physik VORLESUNG"—  Präsentation transkript:

1 Computerorientierte Physik VORLESUNG
Zeit: jeweils Mo Uhr Ort: Hörsaal 5.01, Institut für Experimentalphysik, Universitätsplatz 5, A-8010 Graz

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3 Central Processor Unit (CPU)
Registers Execution- Control Interface Arithmetic/Logic Unit

4 Prozessorbefehle Rechenbefehle: AND, OR, ADD, TEST, CMP, NOP
Datenverschieben: MOV, POP, PUSH, IN, OUT, Kontrollbefehle: JMP, CALL, INT, RET, IRET, LOOP als unbedingte und bedingte Verzweigungen RISC: Reduced instruction set (besonders schnelle optimierte CPU´s) Prefix Code1 Code2 Daten Daten

5 Adressierungsarten Register-Adressierung
Memory-Adressierung: direkte, indirekte, indizierte Indiziert: Basis Index Skalierung + x Displacement

6 Register Rechenregister: AX, BX, CX, (AH, AL, EAX, etc.)
Indexregister: BP, SI, DI, SP Flagregister: oder Statusregister Instruction Pointer Segment Register: für Memory Management Control Register: z.B. für Paging

7 Memory Management Aufgabe: Verwaltung des Speichers, virtueller Speicher Speichermodelle: flacher-, segmentierter-, virtueller Adressraum Einteilung: Segmente (Selektor, Offset, Descriptor) abh. ob Real-Mode oder Protected Mode Code-Segmente Daten-Segmente Stack-Segmente Paging (DIR, TABLE,OFFSET) DIR: Page Directory TABLE: Page table OFFSET: Adresse in der Page (4kB)

8 Software Prozessorspezifische Vorgaben
Interrupttable Reset (FFF)FFFF0 000 3FF Memory Segment Descriptoren Paging Tables

9 Software prinzipieller Aufbau eines Betriebssystems
Shell Benutzeroberfläche Kernel System Routinen, z.B. Diskverwaltung, etc. BIOS Hardware spezifische Input/Output Routinen, Interruptroutinen, etc.

10 Multitasking und Multiuser
Anforderung an Systemroutinen: reentrance Memory Management: Zugriffsberechtigung, Privilegien Prozessorbefehle: Sonderbefehle für Superuser Task Management: Priorities User Verwaltung: Taskzuordnung, UID, GID, Passwords

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12 Segmentierung 16 Bit Offset 16 Bit Base 20 Bit reale Adresse

13 physikalische Adresse
Paging 32-Bit lineare Adresse 12 Bit Offset 10 Bit Table 10 Bit Directory + physikalische Adresse