Verfügbarkeit: Rechnerarchitektur

Rechnerarchitektur: eine Einführung für Ingenieure und Informatiker ; mit ... 33 Tabellen

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Malz, Helmut (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Braunschweig [u.a.] Vieweg 2001
Schriftenreihe:	Uni-Script
Schlagworte:	Computerarchitektur Lehrbuch
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VII INHALTSVERZEICHNIS 1. EINFUEHRUNG UND GRUNDBEGRIFFE . 1 1.1 VEREINBARUNG . 1 1.2 WAS BEDEUTET RECHNERARCHITEKTUR? . 1 1.3 AUFGABEN EINES DATENVERARBEITUNGSSYSTEMS . 2 1.4 EINFACHES FUNKTIONSMODELL . 3 1.5 SCHICHTENMODELL . 4 1.6 BENUTZEROBERFLAECHEN . 5 1.7 BETRIEBSSYSTEM . 5 1.8 SCHNITTSTELLE ZUR HARDWARE . 7 1.9 ANALOG-UND DIGITALRECHNER . 8 2. GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG . 9 2.1 WICHTIGE ENTWICKLUNGSSCHRITTE . 9 2.2 PRINZIP DES SCHICKARDSCHEN RECHNERS . 12 3. ZAHLENSYSTEME UND ASCII-ZEICHEN . 15 3.1 DEZIMALSYSTEM . 15 3.2 DUALSYSTEM . 16 3.2.1 UMWANDLUNG VON DUAL-IN DEZIMALZAHLEN . 19 3.2.2 UMWANDLUNG VON DEZIMAL-IN DUALZAHLEN . 19 3.3 DARSTELLUNG VON NEGATIVEN ZAHLEN . 20 3.3.1 ZAHLENDARSTELLUNG MIT VORZEICHEN UND BETRAG . 20 3.3.2 NEGATIVE ZAHLEN DURCH KOMPLEMENT-DARSTELLUNG . 22 3.3.2.1 ZWEIER-KOMPLEMENT . 23 3.3.2.2 EINER-KOMPLEMENT . 25 3.3.2.3 RECHENREGELN BEIM EINER-UND ZWEIER-KOMPLEMENT . 27 3.3.3 VERSCHIEBUNG UM EINEN BASISWERT . 30 3.4 REELLE ZAHLEN . 31 3.4.1 FESTKOMMA-DARSTELLUNG . 31 3.4.2 GLEITKOMMA-DARSTELLUNG . 31 3.4.3 VERGLEICH VON FESTKOMMA UND GLEITKOMMA-DARSTELLUNG . 36 3.5 ANDERE BINAERCODES . 36 3.5.1 UNBESCHRAENKTE BINAERCODES . 36 3.5.2 TETRADENCODES . 37 3.6 OKTAL UND HEXADEZIMALCODE . 39 3.7 ASCII-CODE . 40 3.8 ZUSAMMENFASSUNG DER ZAHLENSYSTEME . 42 VIII INHALTSVERZEICHNIS 4 VON NEUMANN-RECHNERARCHITEKTUR . T .YY . . . 43 4.1 AUFBAU EINES VON NEUMANN-RECHNERS . 44 4.2 ZENTRALE RECHENEINHEIT . 46 4.2.1 RECHENPROZESSOR . 46 4.2.1.1 SERIELLE ADDITION . 50 4.2.1.2 PARALLELE ADDITION . 54 4.2.1.3 SUBTRAKTION . 58 4.2.1.4 MULTIPLIKATION . 59 4.2.1.5 DIVISION . . . 62 4.2.1.6 SPEZIELLE RECHENWERKE . 65 4.2.1.6.1 HARDWARE-MULTIPLIZIERER . 65 4.2.1.6.2 TABELLEN-RECHENWERKE . 67 4.2.2 STEUERPROZESSOR . 69 4.2.2.1 BEFEHLSAUFBAU . 70 4.2.2.2 BEFEHLSDECODIERUNG . 72 4.2.2.3 BEFEHLSAUSFUEHRUNG . 75 4.3 SPEICHER . 80 4.3.1 SPEICHER-HIERARCHIE . 85 4.3.2 PRINZIPIELLER AUFBAU EINES KONVENTIONELLEN HAUPTSPEICHERS . 86 YY 4.3.3 DIE VERSCHIEDENEN HALBLEITER-SPEICHERBAUSTEINE . 87 4.3.3.1 DYNAMISCHE HALBLEITER-BAUSTEINE . 89 4.3.3.2 VARIANTEN DER DRAMS . 92 4.3.4 RAMBUS-DRAM (RDRAM) . 94 4.3.5 SPEICHERMODULE . 97 4.3.6 BESONDERHEITEN DES DYNAMISCHEN SPEICHERS . 100 4.3.7 ANDERE SPEICHER-TECHNIKEN . 102 4.3.7.1 DER ASSOZIATIVE SPEICHER . 102 4.3.7.2 CACHE-SPEICHER . 104 4.3.7.2.1 ANORDNUNG EINES CACHES . 104 4.3.7.2.2 ADRESSIERUNG . 105 4.3.7.2.3 KOHAERENZ . 107 4.3.7.2.4 GUELTIGKEIT DER CACHE-DATEN . 107 4.3.7.2.5 LEVEL X CACHE . 108 4.3.7.2.6 ASSOZIATIVITAET . 109 4.3.7.2.7 ENTWURF EINES DIRECT MAPPED CACHES . 112 4.3.8 VIRTUELLE ADRESSIERUNG . 113 .YY 4.4 INTERNE DATENWEGE . 118 4.4.1 UEBERBLICK . 119 4.4.2 BEDEUTUNG DER SIGNALLEITUNGEN . 123 4.4.3 INTERRUPT . 126 4.4.4 DMA . 131 4.4.5 GEGENUEBERSTELLUNG DER VERSCHIEDENEN BUSSYSTEME IM PC-BEREICH . 133 INHALTSVERZEICHNIS IX 4.4.6 CHIPSATZ . 136 4.4.7 ACCELERATED GRAPHICS PORT (AGP) . 138 4.4.8 INTERNE DATENWEGE BEI GROSSRECHNERN . 139 4.5 EIN UND AUSGABE-EINHEITEN . 140 4.6 VERBESSERUNG AN DER VON NEUMANN ARCHITEKTUR . 141 5 SYSTEM UND PROZESSORSTRUKTUREN . 143 5.1 MIKROPROZESSOR-SYSTEME . 143 5.2 RISC-ARCHITEKTUR . 146 5.2.1 ZIEL: HOHE PROZESSORLEISTUNG . 146 5.2.1.1 CPU-REGISTER . 147 5.2.1.2 PIPELINE-STRUKTUR . 147 5.2.1.3 EINFACHE BEFEHLE . 150 5.2.1.4 OPTIMIERENDE COMPILER . 150 5.2.2 ZUSAMMENFASSUNG . 155 5.3 TRANSPUTER . 156 5.3.1 HARDWARE-STRUKTUR . 156 5.3.2 PROZESSVERWALTUNG . 157 5.3.3 KOMMUNIKATION . 157 5.3.4 PROGRAMMIERSPRACHE OCCAM . 158 5.3.5 ZUSAMMENFASSUNG . 160 5.4 PARALLELE STRUKTUREN BEI EINPROZESSORSYSTEMEN . 160 5.4.1 VLIW . 161 5.4.2 SUPERSKALAR . 162 5.4.3 SUPERPIPELINE . . . 164 5.5 KLASSIFIZIERUNGSSCHEMA VON RECHENAUTOMATEN . 164 5.5.1 SINGLE INSTRUCTION - SINGLE DATA MACHINE (SISD) . 165 5.5.2 SINGLE INSTRUCTION - MULTIPLE DATA MACHINE (SIMD) . 165 5.5.3 MULTIPLE INSTRUCTION - SINGLE DATA MACHINE (MISD) . 169 5.5.4 MULTIPLE INSTRUCTION - MULTIPLE DATA MACHINE (MIMD) .'. . 169 6. SCHNITTSTELLEN . 171 6.1 UNTERSCHEIDUNGSKRITERIEN . 172 6.2 DIE WICHTIGSTEN SCHNITTSTELLEN . 177 6.2.1 V.24 (RS-232C) . 178 6.2.3 CENTRONICS .*. 178 6.2.4 USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) . 179 6.2.5 PARALLELES SCSI . 181 7. MASCHINENORIENTIERTES PROGRAMMIEREN . 185 7.1 ASSEMBLER-UND HOEHERE PROGRAMMIERSPRACHE . 185 7.2 DIE MASCHINENORIENTIERTE SPRACHE . 186 X INHALTSVERZEICHNIS 7.3 HARDWARE-MERKMALE DER 80X86-FAMILIE . 187 7.3.1 HARDWARE-AUFBAU . 189 7.3.2 DATENFORMATE . 190 7.3.3 REGISTER . 191 - 7.3.4 SEGMENTE . 193 7.3.5 SPEICHERAUFTEILUNG . 193 7.4 STRUKTUR DER ASSEMBLERBEFEHLE UND PROGRAMMAUFBAU . 195 7.4.1 KOMMENTAR . 195 7.4.2 LABEL . 195 7.4.3 OPERATOREN . 196 7.4.4 OPERANDEN . 198 7.4.5 PROGRAMMAUFBAU . 198 YY 7.5 ADRESSIERUNG . 199 7.5.1 BEGRIFFSERLAEUTERUNGEN . 199 7.5.2 DIE ADRESSIERUNGSARTEN . 200 7.5.2.1 UNMITTELBARE ADRESSIERUNG . 201 7.5.2.2 DIREKTE ADRESSIERUNG . 201 7.5.2.3 RELATIVE ADRESSIERUNG . 202 7.5.2.4 INDIREKTE ADRESSIERUNG . 204 7.5.2.6 INDEXREGISTER RELATIVE ADRESSIERUNG . 204 7.5.2.7 INDIREKTE ADRESSIERUNG MIT ZWEI REGISTERN . 205 7.5.2.8 BASIS UND INDEXREGISTER RELATIVE ADRESSIERUNG . 205 7.5.2.9 VERGLEICH DER ADRESSIERUNGSARTEN . 206 7.6 BEFEHLSSATZ . 207 7.6.1 BEFEHLSFORMAT . 207 7.6.2 BEFEHLSKLASSEN . 209 7.6.3 PSEUDOBEFEHLE . 209 7.6.4 EIN-UND AUSGABE-BEFEHLE . 210 7.7 DER DEBUGGER . 210 7.8 VOM C-PROGRAMM ZUM MASCHINENPROGRAMM . 211 ANHANG: BEFEHLSSATZ DES 8086 . 215 LITERATURVERZEICHNIS . ^. . 221 SACHWORTVERZEICHNIS . . . 223
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