PI1 VL 18-10-2022

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01_Organisatorisches_und_Einführung-1.pdf

Ziele von PI:

• zustandsbasierende Programmierung

• objektorientiere Programmierung

• mit Java

• in BlueJ

• LaTeX

• Version Controll git bzw. GitLab

Java lernen mit BlueJ book

Noten:

70% Übungen 30% Klausur

Analytical Engine (Charles Babbage, 1834)

Aufbau:

• Prozessoreinheit
• Speichereinheit
• Programmsteuerung

Programme:

• sind Sequenzen von Befehlen
• werden nacheinander vom Prozessor verarbeitet
• werden auf Daten im Speicher angewendet

von-Neumann-Architektur

CPU:

• Steuerwerk
• Arithmetisch-logische Einheit (ALU)
• Registerstatz

Speicher:

• Jede Speicherzelle hat:
  • eine Adresse
  • einen Inhalt
• RAM

Spezielles Register: Befehlszähler

Fundamentaler Instruktionszyklus einer CPU:

1. Befehl aus der Adresse im Befehlszähler lesen
2. Befehlszähler erhöhen
3. Befehl dekodieren
4. weitere Daten lesen
5. Befehl ausführen

Typische Befehle:

• Laden (Speicher → Register)
• Schreiben (Register → Speicher)
• Verknüpfen von Registern (z.B. Addieren)
• (bedingter) Sprung

Bits

• 1 oder 0
  $Bitanzahl=2^n$

• Bit 0 = least significant bit

• Bit n-1 = most significant bit

• 1 Byte = 8 Bit
  $2^8=255$

• 1 Nibble = 4 Bits