Pflichtaufgabe 1 Prüfung 2003 (Nachprüfung)


1.1 Von-Neumann-Rechner

  1946 schlug John von Neumann ein Konzept zur Gestaltung eines universellen Rechners vor. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, sind die heutigen Rechneranlagen Weiterentwicklungen dieses klassischen Universalrechners.
 
 
1.1.1 Nennen Sie die fünf Funktionseinheiten dieses Rechners. (2 BE)
1.1.2 Beschreiben Sie den Aufbau, die Aufgaben und die prinzipielle Wirkungsweise des Speichers im o.g. Rechner. (2 BE)
1.1.3 Zu welcher Klasse der Rechnerarchitekturen gehört dieser Rechner? (1 BE)
1.1.4 Unten stehendes Bild 1.1.4 stellt dar, wie die CPU den Inhalt eines Speicherplatzes liest. Beschreiben Sie die Zustände zu den Zeitpunkten 1, 2, 3 und 4.
 
Bild 1.1.4
(2 BE)
1.1.5 Aus dem unten stehenden Bild 1.1.5 geht hervor, dass die CPU Probleme beim Lesen der Daten hat. Was ist die Ursache dafür? Wie kann man das Problem lösen?
 
Bild 1.1.5
(2 BE)

1.2 Speicher

  Mit der Entwicklung der Mikroelektronik und der Notwendigkeit, immer mehr Daten in kürzerer Zeit zu verarbeiten wurden die Rechner ständig weiterentwickelt.
 
 
1.2.1 Was versteht man unter dem DMA-Prinzip und welche Vorteile bringt es? (2 BE)
1.2.2 Der Mikroprozessor 80286 kann als ein Nachfolger des Mikroprozessors 8085 bezeichnet werden. Nennen Sie vier Funktionseinheiten dieses Mikroprozessors. (1 BE)
1.2.3 Wie bereits im Mikroprozessor 8086 wurde im Mikroprozessors 80286 das Prinzip des Pipelinings angewandt. Was ist darunter zu verstehen? Beschreiben Sie die Anwendung dieses Prinzips am Beispiel von Befehlsabarbeitungen eines Prozessors. (2 BE)
1.2.4 Beim Mikroprozessor 80286 hat der Adressbus eine Breite von 24 Bit. Es können im Real Mode nur 20 Bit genutzt werden. Die internen Register nehmen sogar nur 16 Bit auf.
Wieviel verschiedene Speicherplätze können mit 16 Bit adressiert werden?
(1 BE)
1.2.5 Um trotzdem eine 20 Bit-Adresse zu verwenden, wird der gesamte Speicherbereich in Segmente zu 64K aufgeteilt.
Welche Speicherplatzadresse wird physisch gebildet, wenn der Inhalt des Segmentregisters SS = 3400H und der Offsetteil im Stackpointer SP = 47BCH ist?
Welches ist die höchste physische Adresse mit der obigen Segmentadresse
SS = 3400H?
(2 BE)
1.2.6 Nennen Sie zwei Schwerpunkte, die bei der Entwicklung der Prozessoren eine Leistungssteigerung bewirkten. Nennen Sie zu einem Schwerpunkt ein Beispiel aus einer Ihnen bekannten Prozessorreihe. (z.B. Unterschied zwischen 80486SX und 80486DX) (2 BE)

1.3 Periphere Geräte

1.3.1 Mit einer bestimmten Schriftart kann ein Monochrom-Laserdrucker 50 Zeilen zu je 80 Zeichen pro Seite ausdrucken. Ein Zeichen belegt durchschnittlich ein Kästchen von 2 x 2 mm, wovon rund 25% mit Toner bedeckt sind und der Rest frei bleibt.
Die Tonerschicht ist 22 µm dick. Die Tonerkassette hat folgende Abmessungen: 25 x 8 x 2 cm.
Wieviel Seiten können mit einer Tonerkassette bedruckt werden?
(2 BE)
1.3.2 Ein 17"-Monitor ist auf die Darstellung von 800 x 600 Pixel in 65536 Farben eingestellt.
Berechnen Sie
a) die Horizontalfrequenz und den Pixeltakt bei 70 Hz Vertikalfrequenz
b) die Größe des Video-RAM
(1 BE)
(1 BE)
1.3.3 Eine Festplatte hat 800 Zylinder, jeder besitzt fünf Spuren zu je 32 Sektoren. Zuerst werden alle Sektoren der Spur 0 gelesen, dann alle der Spur 1 usw.. Eine Umdrehung dauert 20 ms, eine Positionierung des Lesekopfes zwischen zwei benachbarten Zylindern nimmt von 10 ms bis 50 ms Zeit in Anspruch. Der Übergang zwischen den Spuren eines Zylinders wird vernachlässigt.
Wie lange dauert es jeweils für den günstigsten und ungünstigsten Fall, diese Festplatte zu lesen?
(2 BE)