Rechnerarchitektur: Einführung und Grundlagen
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Teubner
1995
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
13
1.1
DER
BEGRIFF
RECHNERARCHITEKTUR
13
1.2
HISTORISCHER
UEBERBLICK
14
1.3
ARCHITEKTURPRINZIPIEN
18
1.3.1
SERIELLE
VERARBEITUNG
19
1.3.2
PIPELINEPRINZIP
19
1.3.3
FELDRECHNERPRINZIP
22
1.3.4
MULTIPROZESSORPRINZIP
23
1.3.5
KLASSIFIKATION
23
1.4
ENTWURFSZIELE
24
1.4.1
LEISTUNG
24
1.4.2
ZUVERLAESSIGKEIT
UND
FEHLERTOLERANZ
25
1.4.3
KOSTEN
26
1.4.4
ERWEITERBARKEIT
26
1.4.5
HANDHABBARKEIT
26
1.5
ENTWURFSKRITERIEN
26
1.5.1
ORTHOGONALITAET
26
1.5.2
ANGEMESSENHEIT
27
1.5.3
SPARSAMKEIT
27
1.5.4
VIRTUALITAET
27
1.5.5
KOMPATIBILITAET
28
1.5.6
DYNAMISCHE
ERWEITERBARKEIT
28
1.5.7
ALL-ANWENDBARKEIT
28
1.6
VORGEHENSWEISE
BEIM
ENTWURF
28
1.6.1
TOP-DOWN-ARCHITEKTUR
28
1.6.2
BOTTOM-UP-ARCHITEKTUR
29
8
INHALTSVERZEICHNIS
2
AUFBAU
TYPISCHER
SERIENRECHNER
31
2.1
DER
KLASSISCHE
UNIVERSALRECHENAUTOMAT
31
2.2
HISTORISCHE
ENTWICKLUNG
33
2.3
MODELLE
FUER
MIKROPROZESSOREN
33
2.3.1
DAS
FUNKTIONSMODELL
SAB
8080
33
2.3.2
DAS
PROGRAMMIERMODELL
DES
INTEL
80386/80486
35
2.3.3
DAS
PROGRAMMIERMODELL DES
MOTOROLA
68020
38
2.3.4
DAS
PROGRAMMIERMODELL EINES
TRANSPUTERS
40
3
KOMPONENTEN EINES RECHNERS
43
3.1
DAS
RECHENWERK
43
3.1.1
NORMIEREN
UND
RUNDEN
44
3.1.2
ADDITION
UND
SUBTRAKTION
45
3.1.3
MULTIPLIKATION
UND
DIVISION
50
3.1.4
COPROZESSOREN
52
3.1.5
BITALGORITHMEN
54
3.2
DAS
STEUERWERK
71
3.2.1
BEFEHLSUMFANG
DES
MOTOROLA
68020
72
3.2.2
MIKROPROGRAMMIERUNG
73
3.2.3
INTERRUPT-BEHANDLUNG
75
3.2.4
PIPELINING
BEI
DER
BEFEHLSABARBEITUNG
76
3.2.5
ADRESSIERUNGSMODI
83
3.3
DAS
SPEICHERWERK
86
3.3.1
SPEICHERVERWALTUNG
88
3.3.2
CACHESPEICHER
96
3.4
E/A-WERK
UND
KOMMUNIKATION
101
3.4.1
DIREKTE
KOPPLUNG
101
3.4.2
KANALKOPPLUNG
102
3.4.3
SPEICHERKOPPLUNG
102
3.4.4
BUSSYSTEME
103
3.4.5
NETZWERKE
110
3.4.6
KOMMUNIKATION
DES
MOTOROLA
68020
112
INHALTSVERZEICHNIS
9
4
FORMALE
ENTWURFSMETHODEN
115
4.1
AUTOMATEN
115
4.1.1
DEFINITION
MEALY-AUTOMAT
116
4.1.2
DARSTELLUNG
VON
MEALY-AUTOMATEN
116
4.1.3
DETERMINISTISCHER,
VOLLSTAENDIGER
AUTOMAT
117
4.1.4
BEISPIEL
GETRAENKEAUTOMAT
117
4.1.5
ERWEITERUNG
VON
8
UND
AE.
118
4.1.6
AEQUIVALENZ
VON
ZUSTAENDEN
118
4.1.7
AEQUIVALENZ
VON
AUTOMATEN
119
4.1.8
VOLLREDUZIERTER
AUTOMAT
119
4.1.9
HAUPTSATZ
DER
AUTOMATENTHEORIE
119
4.1.10
EIN
BEISPIEL
120
4.1.11
DAS
VERFAHREN
VON
GINSBURG
UND
HUFFMAN
121
4.1.12
MOORE-AUTOMAT
123
4.1.13
DARSTELLUNG
VON
MOORE-AUTOMATEN
124
4.1.14
AEQUIVALENZ
VON
MEALY
UND
MOORE-AUTOMATEN
124
4.1.15
MEDVEDEV-AUTOMAT
126
4.1.16
ZUORDNUNG
126
4.1.17
REALISIERUNG
127
4.1.18
SATZ
ZUR
REALISIERUNG
127
4.1.19
BEISPIEL
127
4.1.20
SERIELLE
KOMPOSITION
129
4.1.21
PARALLELE
KOMPOSITION
129
4.1.22
DEKOMPOSITION
129
4.1.23
PARTITION
129
4.1.24
BEISPIEL
PARTITION
130
4.1.25
VERFEINERUNG
UND
VERGROEBERUNG
130
4.1.26
BEISPIEL
130
4.1.27
TRIVIALE
ZERLEGUNGEN
131
4.1.28
S-PARTITION
131
4.1.29
FL
BILD
131
4.1.30
AUSGABETREUE
131
4.1.31
BEISPIEL
131
4.1.32
KONGRUENZVERBAND
132
4.1.33
PARALLEL
UND
SERIENDEKOMPOSITION
133
4.1.34
ZYKLISCHE
ZERLEGUNG
133
4.1.34
EIN
ABSCHLIESSENDES
BEISPIEL
133
10
INHALTSVERZEICHNIS
4.2
PETRINETZE
135
4.2.1
DEFINITION
PETRI-NETZ
135
4.2.2
TRANSITIONEN
136
4.2.3
BEISPIEL
136
4.2.4
INTERPRETATION
VON
PETRI-NETZEN
138
4.2.5
KONFLIKTE
UND
KONFLIKTLOESUNGEN
138
4.2.6
SYNCHRONISATION
140
4.2.7
AUTOMAT
UND
PETRI-NETZ
141
4.2.8
MARKIERUNGSKLASSE
141
4.2.9
LEBENDIGKEIT
142
4.2.10
SICHERHEIT
142
4.2.11
DEADLOCKFREIHEIT
142
4.2.12
SATZ
142
4.2.13
BEISPIEL
143
4.2.14
AUSWERTUNG
VON
PETRI-NETZEN
144
4.3
RECHNERENTWURFSSPRACHEN
147
4.3.1
EINFUEHRUNG
IN
VHDL
149
4.4
CSP
162
4.4.1
GRUNDBEGRIFFE
163
4.4.2
AUSWAHLREGEL
164
4.4.3
REKURSION
165
4.4.4
GEGENSEITIGE
REKURSION
165
4.4.5
PROZESSBESCHREIBUNG
MIT
SPUREN
166
4.4.6
PARALLELE
KOMPOSITION
168
5
LEISTUNGSBEWERTUNG
173
5.1
ZIELEIMD
METHODEN
174
5.2
KENNGROESSEN
177
5.3
BEOBACHTENDE
LEISTUNGSBEWERTUNG
184
5.3.1
HARDWARE-MONITORING
185
5.3.2
SOFTWARE-MONITORING
187
5.3.3
HYBRIDES
MONITORING
188
5.3.4
MONITORING
VERTEILTER
SYSTEME
188
5.3.5
ZUSAMMENFASSUNG
190
INHALTSVERZEICHNIS
11
5.4
BERECHNENDE
LEISTUNGSBEWERTUNG
191
5.4.1
MODELLIERUNGSMETHODEN
191
5.4.2
GRAPHENTHEORETISCHE
BESCHREIBUNG
192
5.4.3
VERKEHRSTHEORETISCHE
BESCHREIBUNG
199
5.5
BENCHMARKS
217
5.6
PARAMETER
VON
HOCKNEY
220
5.7
LEISTUNGSSTEIGERUNG
222
5.8
VERFUEGBARKEIT
225
5.8.1
REPARIERBARE
UND
NICHT
REPARIERBARE
SYSTEME
226
5.8.2
SERIEN
UND
PARALLELSCHALTUNG
VON
SYSTEMKOMPONENTEN
227
5.8.3
ERHOEHUNG
DER
VERFUEGBARKEIT
230
5.8.4
FEHLERTOLERANZ
231
5.8.5
BEWERTUNG
EINES
FEHLERTOLERANTEN
SYSTEMS
233
6
PARALLELRECHNERSTRUKTUREN
237
6.1
FUNKTIONALES
TRENNEN
237
6.2
PIPELINE-PRINZIP
238
6.3
FELDRECHNER
242
6.4
MULTIPROZESSOREN
244
7
OPTISCHE
ARCHITEKTURKONZEPT
245
7.1
MUSTERSUBSTITUTIONSLOGIK
245
7.2
PROGRAMMIERBARE
OPTISCHE
LOGIKFELDER
249
7.3
PROGRAMMERBARE
OPTOELEKTRONISCHE
LOGIKFELDER
251
7.3.1
AUFBAU
EINES
PROZESSORELEMENTS
251
7.3.2
PROGRAMMIERUNG
EINES
PROZESSORELEMENTS
252
LITERATURVERZEICHNIS
255
INDEX
261 |
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