Abbildungsverzeichnis

Computerarchitektur und Betriebssysteme

Das Mainboard und die ausgebauten Komponenten

John von Neumann (um 1940)

Von-Neumann-Architektur

Von-Neumann-Architektur

CPU mit Steuerwerk und Rechenwerk

Eine einfache Sicht auf die Arbeitsweise des Steuerwerks

Steuerwerk mit Befehlszähler und Befehlsregister

Eine detailliertere Sicht auf die Arbeitsweise des Steuerwerks

Steuerwerk mit Adress- und Datenbus

Rechenwerk mit ALU

Funktionen des Rechenwerks, die vom Steuerwerk in Auftrag gegeben werden können

Statusbits des Rechenwerks, die vom Steuerwerk ausgewertet werden können

Speicherwerk mit Bus-System

Abbildung zu Aufgabe 2

Abbildung zu Aufgabe 4

Abbildung zu Aufgabe 4

Ein-/Ausgabewerk

Gesamtbild eines Von-Neumann-Rechners

Arbeitsweise des Steuerwerks II

Von-Neumann-Zyklus in der Arbeitsweise des Steuerwerks

Von-Neumann-Zyklus

Gesamtbild eines Von-Neumann-Rechners

Register mit 8 Speicherzellen

Aufbau einer einzelnen Speicherzelle

Wahrheitstafeln von UND-Gattern mit zwei bzw. drei Eingängen

Unterschiedliche Gatter

Wahrheitstafel für Gatter

Abbildung zu Aufgabe 6

Einfacher Befehlssatz

Von-Neumann-Zyklus

Einfacher Befehlssatz

Abbildung zu Aufgabe 1

Der aktuelle Betrachtungsstand: Nicht mehr als ein einfacher Taschenrechner

Stackregister auf der CPU

CPU mit Basisregister

CPU mit Limitregister

CPU mit Interrupt-Controller

Interrupt-Controller im Gesamtbild

Abbildung zu Aufgabe 1

CPU, Interrupt-Controller, Speicherwerk und weitere Controller mit ihren Komponenten

Allgemeiner Aufbau eines Controllers

Verschiedene Controller mit eigenen Registersätzen

Vereinfachter Rechner, noch ohne DMA-Controller

Vereinfachter Rechner, mit DMA-Controller

Aufbau eines DMA-Controllers

DMA-Datentransfer als Schleife

Daten müssen den Umweg über die CPU nehmen

Umweg über DMA-Controller

Aufbau eines DMA-Controllers

North- und Southbridge als zentrale Verbindungspunkte

Betriebssystem und Anwendungprogramm(e) vermitteln zwischen Benutzer und Hardware

Prozesszustände mit Übergängen

Scheduler und Dispatcher werden bei einem Kontextwechsel aktiv

Windows 7 Prozessorzeitplanung

Windows Server 2008 R2 Prozessorzeitplanung

Die im Video gezeigte Seitentabelle

Seitentabelle mit zusätzlicher Spalte für M-Bit

Seitentabelle mit zusätzlicher Spalte für R-Bit

Geräteverwaltung als Schnittstelle zwischen Peripheriegeräten und Betriebssystem

Treiber als Mittler zwischen Controller und Geräteverwaltung

Ein initialisierter Controller

Geräte-Manager von Windows 7

'lshw -short' unter Linux

Der Treiber als Mittler zwischen Geräteverwaltung und Geräte-Controller

Für jedes Gerät (bzw. Controller) ein eigener Treiber

Ein Interrupt mit seiner zugehörigen Interruptbehandlungsroutine (ISR) unterbricht den Prozess A auf der CPU

Der Treiber als Mittler zwischen Geräteverwaltung und Geräte-Controller

Zwei Volumes auf drei Partitionen unter Windows 7

Beispiel einer FAT

Clusterspur einer Datei in der FAT

Ein Aufruf von 'ntfsinfo.exe c:' unter Windows 7

Um diese Komponente geht es in dieser Aufgabe

Flip-Flop

Um diese Komponente geht es in dieser Aufgabe

Abbildung zu Aufgabe 1

Ein Interrupt mit seiner zugehörigen Interruptbehandlungsroutine (ISR) unterbricht den Prozess A auf der CPU