2.1.2 Von-Neumann-Rechner
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John von Neumann lebte von *1903 bis †1957. Er gilt als einer der Väter der Informatik.
Abb. 2:
By LANL [Public domain or Public domain], via Wikimedia Commons
Nach ihm wurde die "Von-Neumann-Architektur" benannt, deren Prinzip er im Jahre 1945 in seinem Aufsatz "First Draft of a Report on the EDVAC" beschrieb. Der Grundidee dieser Architektur folgen noch heute nahezu alle modernen Rechner - wenn auch mit einer Reihe von Optimierungen.
Bevor auf der folgenden Seite die Von-Neumann-Architektur näher betrachtet wird, kann bereits die Definition eines Von-Neumann-Rechners erfolgen:
Definition: Von-Neumann-Rechner
Definition
Einen Computer (oder Rechner), der nach den Prinzipien der Von-Neumann-Architektur aufgebaut ist, nennt man einen Von-Neumann-Rechner oder kurz VNR.
- Computerarchitektur und Betriebssysteme
- 1 Motivation
- 2
Computerarchitektur
- 2.1 Vom Anwender zur digitalen Schaltung
- 2.2 Prozessoren und ihre Befehle
- 2.3
Weitere Komponenten der Computerarchitektur
- 2.3.1 Stackregister
- 2.3.2 Basisregister
- 2.3.3 Limitregister zum Speicherschutz
- 2.3.4 Interrupt-Controller
- 2.3.5 DMA-Controller
- 2.3.6 MMU - Memory Management Unit
- 2.3.7 Moderne Bussysteme
- 2.4 Fazit Computerarchitektur
- 3
Betriebssysteme
- 3.1
Einführung Betriebssysteme
- 3.1.1 Geschichtlicher Überblick zu Betriebssystemen
- 3.1.2 Nur ein Prozessor mit einem Kern
- 3.1.3 Zwischen Benutzer und Hardware
- 3.1.4 Betriebsmittel
- 3.1.5 Betriebsmittel sind Prozessen zugeordnet
- 3.1.6 Zentrale Aufgabe eines Betriebssystems
- 3.1.7 Betriebssystemarchitekturen
- 3.1.8 Betriebssystemarten
- 3.1.9 Vom Batch-Job zum Multitasking
- 3.1.10 Kernel-Mode, User-Mode und Systemaufrufe
- 3.2
Prozessverwaltung
- 3.2.1 Prozess
- 3.2.2 Prozesskontext
- 3.2.3 Kontextwechsel
- 3.2.4 Prozesse erzeugen
- 3.2.5 Prozesskontrollblock
- 3.2.6 Prozesstabelle
- 3.2.7 Prozesszustände
- 3.2.8 Verwalten von Prozessen
- 3.2.9 Threads
- 3.2.10 Scheduling
- 3.2.11 Synchronisation
- 3.2.12 Deadlocks
- 3.2.13
Interprozesskommunikation
- 3.2.13.1 Zwei Threads kommunizieren über gemeinsame Variablen
- 3.2.13.2 Zwei Prozesse kommunizieren über gemeinsame Speicherobjekte
- 3.2.13.3 Zwei Prozesse kommunizieren über Shared Memory
- 3.2.13.4 Zwei Prozesse kommunizieren über Pipes
- 3.2.13.5 Zwei Prozesse kommunizieren über Sockets
- 3.2.13.6 Interprozesskommunikation-Fazit
- 3.3 Speicherverwaltung
- 3.4
Geräteverwaltung
- 3.4.1 Rolle der Geräteverwaltung
- 3.4.2 Abhängig und gleichzeitig unabhängig
- 3.4.3 Gerätetreiber
- 3.4.4
Aufgaben eines Treibers
- 3.4.4.1 Initialisierung des Geräte-Controllers
- 3.4.4.2 Gerät dem Betriebssystem bekannt machen
- 3.4.4.3 Bereitstellen einer Schnittstelle zum Geräte-Controller
- 3.4.4.4 Interruptbehandlung für ein Gerät
- 3.4.4.5 Bereitstellen einer Schnittstelle zur Geräteverwaltung
- 3.4.4.6 Pufferung von Daten
- 3.4.4.7 Koordination nebenläufiger Zugriffe auf ein Gerät
- 3.4.5 Geräteklassen
- 3.4.6 Memory-Mapped-I/O
- 3.4.7 DMA - Direct Memory Access
- 3.4.8 Windows-Treiber auf GitHub
- 3.5 Dateiverwaltung
- 3.1
Einführung Betriebssysteme
- 4
Aufgaben zur Prüfungsvorbereitung
- 4.1 Aufgaben zum Kapitel Vom Anwender zur digitalen Schaltung
- 4.2 Aufgaben zum Kapitel Prozessoren und ihre Befehle
- 4.3 Aufgaben zum Kapitel Weitere Komponenten der Computerarchitektur
- 4.4 Aufgaben zum Kapitel Einführung Betriebssysteme
- 4.5 Aufgaben zum Kapitel Prozessverwaltung
- 4.6 Aufgaben zum Kapitel Speicherverwaltung
- 4.7 Aufgaben zum Kapitel Geräteverwaltung
- 4.8 Aufgaben zum Kapitel Dateiverwaltung
- 5 Logbuch
- 6 Anhang