RISC-Workstation-Architekturen: Prozessoren, Systeme und Produkte
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1991
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Literaturangaben |
| Beschreibung: | XV, 556 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3540540504 0387540504 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
UEBERBLICK WORKSTATION-ARCHITEKTUREN . 1
1.1 DER TREND ZUR WORKSTATION . 1
1.1.1 DEZENTRALISIERUNG . 1
1.1.2 DEFINITION UND ABGRENZUNG. 2
1.1.3 FUENF ERFOLGSFAKTOREN FUER WORKSTATIONS . 4
1.1.4 DAS CLIENT-SERVER-MODELL . 6
1.2 EINSATZ VON WORKSTATIONS . 7
1.3 LEISTUNG UND KOSTEN . 10
1.3.1 DAS GESETZ VON JOY . 10
1.3.2 KOSTENOPTIMIERUNG ODER LEISTUNGSOPTIMIERUNG? . 11
1.3.3 RISC-ODER CISC-WORKSTATION? . 12
1.4 MARKT . 13
1.5 TRENDS . 16
1.6 KOMPONENTEN EINER (RISC-) WORKSTATION -
EIN UEBERBLICK UEBER DIE WEITEREN KAPITEL DES BUCHES. 19
LITERATUR . 22
2 RISC-GRUNDLAGEN . 23
2.1 COMPLEXINSTRUCTION SET COMPUTER-EIN RUECKBLICK . 23
2.1.1 DER AUSGANGSPUNKT . 23
2.1.2 ARGUMENTE FUER GROSSE BEFEHLSSAETZE . 24
2.1.3 DESIGN-PRINZIPIEN DER 70ER JAHRE . 26
2.2 VOM CISC ZUM RISC . 27
2.2.1 AENDERUNG DER RANDBEDINGUNGEN. 27
2.2.2 DIE RISC-URSPRUENGE: NEUE DESIGN-PRINZIPIEN . 28
2.2.3 BEFEHLSSATZVERGLEICH. 29
2.3 DIE RISC-PHILOSOPHIE . 31
2.3.1 ENTWURFSPHILOSOPHIE . 31
2.3.2 PERFORMANCE ALS OPTIMIERUNGSZIEL . 32
2.4 PERFORMANCE-BERECHNUNG . 34
2.4.1 IDEALE PERFORMANCE . 34
2.4.2 REALE PERFORMANCE . 36
2.4.3 BEISPIELE ZUR ANWENDUNG DER PERFORMANCE-FORMEL . 38
2.4.4 PERFORMANCE-EINFLUSSFAKTOREN . 39
2.5 RISC-ARCHITEKTUR-MERKMALE. 39
2.5.1 EIN-ZYKLUS-OPERATIONEN . 40
2.5.2 LOAD-STORE-ARCHITEKTUR . 42
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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X
INHALTSVERZEICHNIS
2.5.3 LOKALHALTUNG VON DATEN .
.
2.5.4 BEFEHLS-PIPELINING UND OPTIMIERENDE COMPILER
2.5.5 SPEICHERARCHITEKTUR .
2.6 PROZESSOR-TAXONOMIE .
2.6.1 DIE ZYKLEN-MHZ-LANDKARTE .
2.6.2 TRENDS .
2.7 LEISTUNGSRESERVEN .
2.7.1 SUPERPIPELINE-ARCHITEKTUR .
2.7.2 SUPERSKALARE ARCHITEKTUR .
LITERATUR .
3 PIPELINING .
3.1 DAS PIPELINE-PRINZIP .
3.2 PROZESSORARCHITEKTUR UND BEFEHLS-PIPELINE .
3.2.1 HARDWARE-BELEGUNGSSCHEMA .
3.2.2 BEISPIEL-PIPELINE .
3.3 STRUKTURELLE KONFLIKTE .
3.4 DATENKONFLIKTE .
3.4.1 LOESUNG DURCH SOFTWARE.
3.4.2 SCOREBOARDING .
3.4.3 FORWARDING .
3.4.4 ABWAEGUNG SCOREBOARD GEGEN FORWARDING
3.4.5 LADEBEFEHLE .
3.5 STEUERKONFLIKTE .
3.5.1 SPRUENGE .
3.5.2 UNTERBRECHUNGEN .
3.6 ERWEITERUNGEN DES PIPELINE-KONZEPTES.
3.6.1 SUPERPIPELINING .
3.6.2 SUPERSKALAR-ARCHITEKTUREN .
3.7 KOMPATIBILITAET .
LITERATUR .
4
SPEICHERARCHITEKTUR .
4.1 SPEICHERHIERARCHIE UND RISC-PROZESSOREN .
4.2 CACHE-SPEICHER .
4.2.1 FUNKTIONSWEISE UND AUFBAU EINES CACHE .
4.2.2 CACHE-PARAMETER .
4.2.3 CACHE-KOHAERENZ .
4.2.4 OPTIMIERUNG VON RECHNERSYSTEMEN MIT CACHE-SPEICHERN .
4.2.5 ON-CHIP CACHES .
4.2.6 CACHE-ARCHITEKTUREN BEI RISC-PROZESSOREN .
4.3 HAUPTSPEICHER .
4.3.1 DRAM-BAUSTEINE .
4.3.2 BESCHLEUNIGUNG VON BLOCKZUGRIFFEN .
4.3.3 AUFBAU EINES DRAM-MODULS .
4.4 VIRTUELLER SPEICHER.
4.4.1 ADRESSRAUM .
4.4.2 ADRESSABBILDUNG.
4.4.3 ADRESSUEBERSETZUNG .
4.4.4 HARDWARE-UNTERSTUETZUNG FUER DIE SPEICHERVERWALTUNG.
4.4.5 ZUGRIFF AUF GEMEINSAME PROGRAMM- BZW. DATENBEREICHE .
4.4.6 VIRTUELLE SPEICHERVERWALTUNG AM BEISPIEL DES MIPS R3000
43
46
48
49
49
52
54
55
56
58
59
59
60
60
62
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72
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83
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127
129
130
131
131
133
137
139
139
INHALTSVERZEICHNIS
XI
4.5 ZUSAMMENFASSUNG . 142
LITERATUR . 143
5 RISC-COMPILER . 149
5.1 UEBERSICHT . 149
5.2 BETRIEBSSYSTEMASPEKTE . 150
5.3 ABBILDUNG VON PROGRAMMIERSPRACHEN AUF PROZESSOREN . 153
5.4 COMPILER FUER RISC . 155
5.4.1 EINFUEHRUNG . 156
5.4.2 RISC AUS COMPILERSICHT. 159
5.4.3 OPTIMIERUNGEN . 163
5.4.4 REGISTERBELEGUNG . 166
5.4.5 PIPELINE-ASPEKTE . 173
5.4.6 COMPILER FUER SUPERLINEARE ARCHITEKTUREN . 178
5.5 AUSBLICK . 182
LITERATUR . 184
6 AKTUELLE RISC-PROZESSOREN . 187
6.1 KRITERIEN ZUR BEURTEILUNG. 187
6.1.1 SOFTWARE . 187
6.1.2 PERFORMANCE-MESSUNG . 188
6.1.3 KOPROZESSORKONZEPT . 190
6.1.4 MULTIPROZESSORANWENDUNGEN . 190
6.1.5 REGISTER . 191
6.1.6 WORTFORMAT . 192
6.2 ACORN ARM (VTIVL86C010) . 193
6.3 AMD 29000 . 196
6.3.1 ARCHITEKTURUEBERSICHT . 197
6.3.2 AAUAM29027 . 199
6.3.3 MMU . 201
6.3.4 MULTIPROZESSOREN . 202
6.3.5 SOFTWARE . 202
6.4 CLIPPER . 202
6.5 INTEL 80860 . 204
6.5.1 ARCHITEKTURUEBERBLICK . 204
6.5.2 FPU AUF DEM CHIP . 205
6.5.3 3D-GRAPHIK. 207
6.5.4 MMU . 207
6.5.5 MULTIPROZESSOREN . 208
6.5.6 SOFTWARE . 208
6.6 HEWLETT-PACKARD PRECISION-ARCHITECTURE . 209
6.7 MOTOROLA 88000 . 211
6.7.1 ARCHITEKTURUEBERSICHT . 212
6.7.2 FPU AUF DEM 88100 . 213
6.7.3 MC 88200 . 213
6.7.4 FEHLERTOLERANZ . 215
6.7.5 MULTIPROZESSOREN . 216
6.7.6 SOFTWARE . 216
6.8 MIPS R3000 . 217
6.8.1 ARCHITEKTURUEBERSICHT . 217
6.8.2 MMU AUF DEM CHIP. 219
6.8.3 FPA R3010 . 221
XII
INHALTSVERZEICHNIS
6.8.4 MULTIPROZESSOREN . 222
6.8.5 SOFTWARE . 222
6.8.6 SUPPORT . 223
6.9PRISM . 223
6.9.1 ARCHITEKTURUEBERBLICK . 223
6.9.2 MMU . 224
6.9.3 GRAPHIK . 225
6.9.4 SOFTWARE . 225
6.10 RISC SYSTEM/6000 (IBM POWER) . 226
6.10.1 ARCHITEKTURUEBERBLICK . 226
6.10.2 ICU . 226
6.10.3 FXU . 227
6.10.3 FPU . 228
6.10.4 DCU . 228
6.10.5 SCU UND SPEICHERMODULE . 228
6.10.6 I/O-UNIT. 229
6.10.7 HARDWARE-AUFWAND UND PERFORMANCE . 229
6.11 SPARC . 230
6.11.1 ARCHITEKTURUEBERSICHT . 231
6.11.2 FPU . 235
6.11.3 MMU . 235
6.11.4 MULTIPROZESSOREN . 235
6.11.5 SOFTWARE . 236
6.11.6 SUPPORT . 236
LITERATUR . 237
7 BUSSE . 241
7.1 CHARAKTERISTIKA VON BUSSEN. 241
7.1.1 TOPOLOGIE VON KOMMUNIKATIONSPFADEN . 241
7.1.2 BUSSTRUKTUREN . 243
7.1.3 BUSHIERARCHIE. 244
7.1.4 BUSPROTOKOLLE . 245
7.2 BUSMECHANIK . 248
7.3 BUSPHYSIK. 250
7.3.1 ELEKTRISCHE KENNGROESSEN . 250
7.3.2 ASPEKTE DER ELEKTRISCHEN REALISIERUNG. 253
7.4 BASISFUNKTIONEN EINES BUSSES . 255
7.4.1 ARBITRIERUNG . 257
7.4.2 TRANSFEROPERATIONEN . 259
7.4.3 INTERRUPTS . 262
7.4.4 SPEZIELLE PROTOKOLLE . 263
7.4.5 SONSTIGE SIGNALE UND LEITUNGEN . 263
7.4.6 FEHLERBEHANDLUNG. 264
7.4.7 SERIELLER ZUSATZBUS . 265
7.5 BEISPIEL: DER MULTIBUS I . 265
7.6 TRENDS BEI BUSSYSTEMEN . 269
7.6.1 HOEHERE UBERTRAGUNGSRATE . 269
7.6.2 DATENSICHERHEIT . 270
7.6.3 MODULARITAET UND FLEXIBILITAET. 270
7.6.4 STANDARDS . 270
7.7 UEBERSICHT: STANDARDBUSSE. 271
7.7.1 AT-BUS. 271
7.7.2 EISA . 271
7.7.3 FUTUREBUS . 272
7.7.4 MICRO CHANNEL . 272
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
7.7.5 MULTIBUS I . 272
7.7.6 MULTIBUS II . 273
7.7.7 NUBUS . 273
7.7.8 SBUS . 274
7.7.9 SCSI . 274
7.7.10 VMEBUS . 275
LITERATUR . 278
8 VERNETZUNG . 281
8.1 EINFUEHRUNG . 281
8.1.1 ENTWICKLUNG VERNETZTER RECHNERUMGEBUNGEN . 281
8.1.2 WORKSTATIONS UND VERNETZUNG . 282
8.1.3 KLASSIFIKATION VON NETZWERKTYPEN . 283
8.2 NETZWERKARCHITEKTUR . 285
8.2.1 TOPOLOGIEN VON NETZEN . 286
8.2.2 DAS ISO/OSI-REFERENZMODELL . 287
8.2.3 ZUGRIFFSSTEUERUNG . 291
8.3 NETZWERKE . 295
8.3.1 LOKALE NETZWERKE . 295
8.3.3 WEITVERKEHRSNETZWERKE. 302
8.4 AUSBLICK . 307
LITERATUR . 308
9 GRAPHIK . 309
9.1 EINFUEHRUNG . 309
9.1.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG. 309
9.1.2 ANWENDUNGEN UND IHRE ANFORDERUNGEN. 310
9.2 VON EINER ABSTRAKTEN DATENMENGE ZUM BILD. 313
9.2.1 ERFASSUNG UND DARSTELLUNG VON OBJEKTEN . 313
9.2.2 KOORDINATENSYSTEME UND KOODINATENTRANSFORMATIONEN . 315
9.2.3 ENTFERNUNG VERDECKTER KANTEN UND FLAECHEN . 318
9.2.4 RENDERING . 319
9.2.5 BILDDARSTELLUNG . 325
9.2.6 GRAPHISCHE STANDARDS . 328
9.2.7 ANFORDERUNGEN AN DIE GESAMTARCHITEKTUR . 330
9.3 SYSTEME UND KLASSIFIZIERUNG. 332
9.3.1 MARKTENTWICKLUNG BEI GRAPHIKPROZESSOREN . 333
9.3.2 LOW END-GRAPHIK . 333
9.3.3 MIDDLE RANGE-GRAPHIK. 334
9.3.4 HIGH END-GRAPHIK . 334
9.4 AUSBLICK . 338
LITERATUR . 340
10 MASSENSPEICHER .
341
10.1 MASSENSPEICHER UND SPEICHERHIERARCHIE. 341
10.2 FLOPPY DISK . 342
10.2.1 FUNKTIONSPRINZIPIEN. 343
10.2.2 DATENAUFZEICHNUNG . 344
10.3 MAGNETISCHE FESTPLATTEN . 347
10.4 OPTISCHE PLATTEN . 350
10.5 MAGNETBAENDER . 352
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
10.5.11/4" - KASSETTEN .
10.5.2 DIGITALE AUFZEICHNUNG
354
355
10.6 SPEZIELLE LOESUNGEN .
10.6.1 DISK CACHE .
10.6.2 SOLID STATE DISKS UND WAFER STACK
356
356
356
10.7 NEUE MASSENSPEICHER
LITERATUR .
357
358
11 UNIX ALS WORKSTATION-STANDARD . 359
11.1 WAS IST UNIX? . 359
11.2 ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON UNIX . 360
11.3 STANDARDISIERUNGSBEMUEHUNGEN . 362
11.3.1 STANDARDISIERUNGSGREMIEN UND REALISIERUNG DER STANDARDS 363
11.3.2 STANDARDISIERUNG VON APPLIKATIONSSOFTWARE . 365
11.4 SICHERHEITSASPEKTE DES UNIX-SYSTEMS . 367
11.4.1 SICHERHEITSLUECKEN IM UNIX-SYSTEM. 368
11.4.2 KRITERIEN ZUR SICHERHEIT VON RECHENSYSTEMEN . 371
LITERATUR . 372
12 UNIX AUS BENUTZERSICHT
373
12.1 DIE SHELL .
12.1.1 KOMMANDOEINGABE .
12.1.2 INTERPRETATION UND AUSFUEHRUNG VON KOMMANDOS
12.1.3 EINSATZ IN MODERNEN SYSTEMEN .
373
374
376
377
12.2 DAS X WINDOW SYSTEM . 377
12.2.1 GESCHICHTE UND MOTIVATION . 377
12.2.2 AUFBAU DES SYSTEMS . 379
12.2.3 EINE X-APPLIKATION-DER WINDOW MANAGER . 385
LITERATUR
13
UNIX AUS SYSTEMSICHT
13.1 DIE ARCHITEKTUR VON UNIX. 389
13.1.1 DIE STRUKTUR DES SYSTEMKERNS . 389
13.1.2 DAS PROZESS-SUBSYSTEM VON UNIX . 391
13.1.3 DAS FILE-SUBSYSTEM . 401
13.1.4 DAS NETWORK FILESYSTEM . 410
13.2 VERTEILTE UNIX-BETRIEBSSYSTEMARCHITEKTUREN . 415
13.2.1 NETZWERK-BETRIEBSSYSTEME . 416
13.2.2 VERTEILTE BETRIEBSSYSTEME . 417
LITERATUR . 422
14 EIN TYPISCHES RISC-SYSTEM
14.1 DIE WORKSTATION ALS SYSTEM . 425
14.2 DER PROZESSOR DER BWS'91 . 427
14.2.1 DER MODELLPROZESSOR BWSP . 428
14.2.2 ARCHITEKTURALTERNATIVEN FUER DEN BWSP. 430
14.2.3 STANDARDS . 431
14.3 SCHNELLE SPEICHERMEDIEN . 433
14.3.1 CACHES . 433
INHALTSVERZEICHNIS
XV
14.3.2 HAUPTSPEICHER . 435
14.4 MASSENSPEICHER. 436
14.4.1 MASSENSPEICHER AN DER BWS'91. 436
14.4.2 HANDELSUEBLICHE MASSENSPEICHER . 437
14.5 GRAPHIK . 438
14.6 LANGSAME PERIPHERIE . 439
14.6.1 SERIELLE SCHNITTSTELLEN . 440
14.6.2 STANDARD-BUSSE . 440
14.7 VERNETZUNG UND SERVER . 441
14.8 CONCLUSIO . 443
15 RISC-WORKSTATIONS: PRODUKTE . 445
15.1 DATA GENERAL: AVIION - DIE RISC/UNIX-RECHNER . 446
15.1.1 DIE AVIION RISC/UNIX-RECHNERARCHITEKTUR. 446
15.1.2 DG/UX DAS VOLLSYMMETRISCHE UNIX-
MEHRPROZESSORBETRIEBSSYSTEM . 450
15.1.3 ZUSAMMENFASSUNG . 455
15.1.5 LITERATUR . 456
15.2 DIGITAL EQUIPMENT: RISC-WORKSTATIONS UND SERVER . 457
15.2.1 WARUM RISC, WARUM MIPS? . 457
15.2.3 RISC-SYSTEME VON DIGITAL EQUIPMENT . 459
15.2.4 AUSBLICK . 465
15.2.5 LITERATUR . 466
15.3 HEWLETT-PACKARD: DIE ARBEITSPLATZRECHNER DER SERIE 700 . 467
15.3.1 RUECKBLICK . 467
15.3.2 RISC-STRATEGIE . 468
15.3.3 PRECISION ARCHITECTURE-RISC . 469
15.3.4 HP-WORKSTATION-SERIE 700 . 470
15.3.5 SOFTWARE . 476
15.3.6 COMPILER . 477
15.3.7 LEISTUNGSDATEN . 477
15.3.8 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNG . 478
15.4 IBM: POWERSTATION UND POWERSERVER . 479
15.4.1 UEBERBLICK . 479
15.4.2 GRAPHIK . 481
15.4.3 POWER-ARCHITEKTUR . 482
15.4.4 AIX VERSION 3 FUER IBM RISC SYSTEM/6000 . 492
15.4.5 SCHLUSSBEMERKUNGEN . 498
15.5.6 LITERATUR . 499
15.5 SIEMENS NIXDORF: WS30-1000 . 500
15.5.1 RISC ODER CISC? . 500
15.5.2 WORKSTATION WS30-1000 VON SNI MIT RISC-ARCHITEKTUR 501
15.5.3 WORKSTATION WS30-1000: GANZHEITLICHER ANSATZ . 505
15.5.4 AUSBLICK . 508
15.5.4 LITERATUR . 509
15.6 SPARC - RISC-TECHNOLGIE UND PRODUKTE . 510
15.6.1 SUN MICROSYSTEM'S STRATEGIE . 510
15.6.2 DIE SUN-PRODUKTFAMILIE. 516
ANSCHRIFTEN DER AUTOREN . 529
GLOSSAR . 531
SACHVERZEICHNIS . 547 |
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