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Themen Nachmittag 20.10.25

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2025-10-20 15:28:38 +02:00
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30
Hardware/Computer.md
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@@ -17,7 +17,6 @@ def rechnung(x):
``` ```
Ein Computer führt einen Algorithmus in Form eines Programms schrittweise aus. Ein Computer führt einen Algorithmus in Form eines Programms schrittweise aus.
## Aufbau eines Computers ## Aufbau eines Computers
Computer (eigentlich heutzutage nur ein kleiner Teil der CPU, früher aber ganze Räume) halten sich grob an die Von-Neumann-Architektur. Computer (eigentlich heutzutage nur ein kleiner Teil der CPU, früher aber ganze Räume) halten sich grob an die Von-Neumann-Architektur.
@@ -31,7 +30,7 @@ Die Aufgaben der verschiedenen Einheiten sind:
Die ALU eines Computers ist die Arithmetisch Logische Einheit (Arithmetic Logical Unit). Sie führt Berechnungen und Logikoperationen aus. Die ALU eines Computers ist die Arithmetisch Logische Einheit (Arithmetic Logical Unit). Sie führt Berechnungen und Logikoperationen aus.
Arithmetik bedeutet ... Arithmetik bedeutet die Ausführung von Grundrechnungsarten wie Addition, Multiplikation, etc.
Logik bedeutet ... Logik bedeutet ...
Ergebnisse und Zahlen die für die Rechnung benötigt werden, werden in Speicherzellen die man Register nennt abgelegt. Diese enthalten genau 1 Wert. (Wertespeicher) Ergebnisse und Zahlen die für die Rechnung benötigt werden, werden in Speicherzellen die man Register nennt abgelegt. Diese enthalten genau 1 Wert. (Wertespeicher)
@@ -39,8 +38,29 @@ Ergebnisse und Zahlen die für die Rechnung benötigt werden, werden in Speicher
Bei 64 Bit CPUs kann der Computer 64 Bit in einen Register legen und verarbeiten. Bei 64 Bit CPUs kann der Computer 64 Bit in einen Register legen und verarbeiten.
Das Speicherwerk des Computers (innerhalb der CPU) ist der Cache. Cache ist ... Das Speicherwerk des Computers (innerhalb der CPU) ist der Cache. Cache ist ...
## Programme ## Programme
9. Erkläre den Begriff “Programm”! Programme sind ...
10. Gib ein Beispiel für einen Maschinenbefehl!
Wenn wir programmieren, dann schreiben wir Quellcode, welcher vom Compiler (z.B. bei C) oder Interpreter (z.B. bei Python) zu für die CPU verarbeitbare Befehle umgewandelt wird.
Die CPU führt Programme von Oben nach Unten (Vom Anfang zum Ende) aus.
Befehle für die CPU sehen etwa so aus:
```
0000000000001139 <main>:
1139: 55 push %rbp
113a: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
113d: 48 8d 05 c0 0e 00 00 lea 0xec0(%rip),%rax
1144: 48 89 c7 mov %rax,%rdi
1147: e8 e4 fe ff ff call 1030 <puts@plt>
114c: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1151: 5d pop %rbp
1152: c3 ret
```
Erste Spalte: Position im Programm, Zweite Spalte: Eigentlicher Bytecode, Dritte Spalte: Assemblerbefehle
Bytecode ist der von der CPU dekodierbare Befehl welcher vom Steuerwerk interpretiert und in Steuersignale umgesetzt wird.
Assembler ist eine für Menschen lesbare Repräsentation des Bytecodes.