Rechnerarchitektur: Grundzüge des Aufbaus und der Organisation von Rechnerhardware
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Stuttgart
Teubner
1996
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INHALT
1
RECHNERARCHITEKTUR
UND
BEWERTUNG
11
1.1
ARCHITEKTUR
11
1.2
ARCHITEKTURKRITERIEN
13
1.3
BEWERTUNG
VON
RECHNERARCHITEKTUREN
15
1.3.1
SYSTEMBEWERTUNG
15
1.3.2
ARCHITEKTURBEWERTUNG
16
2
KLASSIFIZIERUNG
VON
RECHNERARCHITEKTUREN
22
2.1
SISD-ARCHITEKTUREN
23
2.2
SIMD-ARCHITEKTUREN
24
2.3
MIMD-ARCHITEKTUREN
25
2.4
WEITERE
ARCHITEKTURKLASSEN
29
2.5
SPEZIELLE
KLASSIFIZIERUNGSSCHEMATA
30
3
ARCHITEKTUR
UND
ORGANISATION
EINES
SISD-RECHNERS
33
3.1
SISD-RECHNERAUFBAU
33
3.2
INSTRUKTIONSSATZ-ARCHITEKTUR
35
3.3
DATEN
UND
STEUERPROZESSOR
42
3.4
MIKROPROZESSORSYSTEME
47
3.5
GROSSRECHNER
51
4
UNTERSTUETZUNG DES
BETRIEBSSYSTEMS
53
4.1
AUSNAHMEN
53
4.2
PROZESSE
55
4.3
THREADS
58
5
MASSNAHMEN
ZUR
STEIGERUNG
DER
LEISTUNG
UND
VERLAESSLICHKEIT
64
5.1
BESCHLEUNIGUNG
DURCH
PARALLELITAET
64
5.2
PIPELINES
67
5.2.1
EINE
BEFEHLSPIPELINE
67
5.2.2
PIPELINE-HEMMNISSE
73
5.3
SUPERSKALARE
PROZESSOREN
84
5.4
COPROZESSOREN
90
5.5
MASSNAHMEN
ZUR
ERHOEHUNG
DER
VERLAESSLICHKEIT
93
5.5.1
FEHLERERKENNUNG.
93
5.5.2
FEHLERTOLERANZ
96
5.5.3
RECHNERDIAGNOSE
97
ANHANG:
ZUR
SPEZIFIKATION
EINES
PROZESSORS
99
8
INHALT
6
SPEICHERSYSTEME
110
6.1
SPEICHERHIERARCHIE
110
6.2
ASSOZIATIVSPEICHER
114
6.3
CACHES
116
6.3.1
CACHE-TYPEN
116
6.3.2
CACHE-ORGANISATION
118
6.3.3
CACHE-OPERATIONEN
122
6.3.4
DATENKONSISTENZ
125
6.4
HAUPTSPEICHER
129
6.4.1
SPEICHERVERSCHRAENKUNG
131
6.4.2
RELOKATION
134
6.5
VIRTUELLER
SPEICHER
135
6.5.1
SEITENEINTEILUNG
136
6.5.2
HARDWARE-UNTERSTUETZUNG
140
6.5.3
SEGMENTIERUNG
144
6.5.4
SPEICHERSCHUTZ
146
6.6
SEKUNDAERSPEICHER
148
7
BUSSE
UND
EIN-/AUSGABESYSTEME
153
7.1
BUSSE
153
7.1.1
SYSTEMBUS
153
7.1.2
BUSZUTEILUNG
156
7.1.3
UEBERTRAGUNGSZYKLUS
161
7.2
EIN-/AUSGABE-ORGANISATION
164
7.2.1
INTERRUPTSYSTEM
165
7.2.2
BEISPIEL
FUER
EINEN
SCHNITTSTELLENBAUSTEIN
169
7.2.3
PERIPHERIEBUSSE
172
7.2.4
DMA-CONTROLLER
UND
KANAELE
174
7.2.5
RECHNEMETZE
177
8
PARALLELRECHNER
181
8.1
PARALLELRECHNER-ARCHITEKTUREN
181
8.2
VERBINDUNGSNETZWERKE
189
8.3
PARALLELRECHNER
UND
WISSENSCHAFTLICHES
RECHNEN
191
INHALT
9
ANHANG
A:
MODELLIERUNG
UND
BEWERTUNG
199
AL
LEISTUNGS
UND
ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG
201
AL.L
MODELLBILDUNG
201
AL.
2
LEISTUNGSBEWERTUNG
DURCH
SIMULATION
209
A
1.3
ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG
FEHLERTOLERANTER
ARCHITEKTUREN
214
A2
STOCHASTISCHE
MODELLIERUNG
217
A2.1
LEISTUNGSBEWERTUNG
DURCH
MITTELWERTANALYSE
217
A2.2
ZUSTANDSRAUMMETHODE
222
A2.3
ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG
232
A3
GENERALISIERTE
STOCHASTISCHE
PETRI-NETZE
245
A3.1
PETRI-NETZE
245
A3.2
STOCHASTISCHE
PETRI-NETZE
248
A3.3
SPEZIFIKATION
MIT
PETRI-NETZEN
253
ANHANG
B:
MIKROPROGRAMMIERUNG
255
BL
AUTOMATEN
257
BL.L
BERECHNUNGEN
257
BL.2
AUTOMATEN
259
BL.
3
STEUER-UND
DATENPFAD
265
B
1.4
BEISPIELE
266
B2
MIKROPROGRAMMIERTE
SYSTEME
270
B2.
1
EINE
MIKROPROGRAMMIERTE
MASCHINE
270
B2.2
AUSBAU
DER
MIKROPROGRAMMIERTEN
MASCHINE
276
B2.3
MIKROPROGRAMMIERTER
RECHNER
279
B3
MIKROPROGRAMMIERUNG
282
B3.1
DER
STEUERPROZESSOR
282
B3.2
BEISPIELE
FUER
EINFACHE MIKROPROGRAMME
284
B4
EINE
EINFACHE
ASSEMBLERSPRACHE
293
LITERATUR
299
VERWENDETE
SYMBOLE
302
VERZEICHNIS
DER
ABKUERZUNGEN
303
INDEX
308 |
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