Verfügbarkeit: Rechnerorganisation und Rechnerentwurf

Rechnerorganisation und Rechnerentwurf: die Hardware/Software-Schnittstelle

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Späterer Titel:	Patterson, David A. Rechnerorganisation und Rechnerentwurf, 6. Auflage 2022
Vorheriger Titel:	Patterson, David A.: Rechnerorganisation und -entwurf, 3. Auflage, 2005
Beteiligte Personen:	Patterson, David A. 1947- (VerfasserIn), Hennessy, John L. 1952- (VerfasserIn)
Weitere beteiligte Personen:	Muhr, Judith (ÜbersetzerIn), Lippert, Karen (ÜbersetzerIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin ; Boston De Gruyter Oldenbourg [2016]
Ausgabe:	5. Auflage
Schriftenreihe:	De Gruyter Studium
Schlagwörter:	Informatik > Grundlagen der Informatik Informatik > Computerarchitektur Lehrbuch/Studienbuch CD-ROM Computerarchitektur Informatik Rechnerorganisation Softwareentwicklung Schnittstelle Fachhochschul-/Hochschulausbildung Lehrbuch
Links:	http://www.degruyter.com/view/product/462789?format=B&rskey=3mSC1n http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028966998&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA
Umfang:	xix, 626, A-83, B-87, I-14 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783110446050 3110446057

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 ABSTRAKTIONEN UND TECHNOLOGIEN 1 1.1 E INFUEHRUNG.............................................................................. 1 1.2 ACHT WICHTIGE KONZEPTE DER COMPUTERARCHITEKTUR . . . . . . . 9 1.3 WAS SICH HINTER EINEM P RO G RA M . . . . . . . . . . . 12 1.4 UNTER DER HAUBE........................................................................ 16 1.5 PROZESSORHERSTELLUNG . . . . . . . . 26 1.6 LEISTUNG.................................................................................... 30 1.7 DIE HUERDE DES STROM VERBRAH ............................................. 42 1.8 DER WECHSEL VON EINZELPROZESSOREN ZU MULTIPROZESSOREN . . . 45 1.9 FALLSTUDIE: BENCHMARKING DES INTEL CORE 17 . . . . . . . . . . 49 1.10 FALLSTRICKE UND TRUGSCHLUESSE................................................... 52 1.11 SCHLUSSBETRACHTOGEN............................................................... 55 1.12 HISTORISCHE PERSPEKTIVEN UND LITERATURHINWESE . . . . . . . / 1.13 A UFGABEN................................................................................. 57 2 BEFEHLE: DIE SPRACHE DES RECHNERS 65 2.1 E INFUEHRUNG.............................................................................. 65 2.2 OPERATIONEN DER RECHNERHARDWARE.......................................... 68 2.3 OPERANDEN DER RECHNERHARDWARE............................................. 70 2.4 VORZEICHENBEHAFTETE UND NICHT . . 77 2.5 DARSTELLUNG VON BEFEHLEN IM R E C H N E R .................................... 84 2.6 LOGISCHE OPERATIONEN............................................................... 92 2.7 BEFEHLE ZUM TREFFEN VON ENTSCHEIDUNGEN . . . . . . . . . . . 95 2.8 UNTERSTUETZUNG VON P RO Z E D U R . . 101 2.9 KOMMUNIKATION MIT MENSCHEN ............................................. 112 2.10 UMGANG MIT 32-BITDIREKTOPERANDEN UND 32-BIT-ADRESSEN . . 117 2.11 PARALLELITAET UND BEFEHLE: SYNONISIERUNG . . . . . . . . . . 126 2.12 UBERSETZEN UND STARTN EINES PROGRA^^ . . . . . . . . . . . 129 2.13 ZUSAMMENFASSUNG AM BEISPIEL N . 139 2.14 FELDER UND ZEIGER IM VERGLEICH................................................ 148 2.1* * TORTGESCHRITTENER STOFF: C-COMPILER UND JAVA-INTERPRETER . . IB Z 2.16 FALLSTUDIE: A LV 7 -B E FE H LE (32 B I T ) ....................................... 152 2.17 FALLSMDIE:X86-BEFEHLE............................................................ 156 2.18 FALLSTUDIE: A I V 8 * B EFEHLE(64B IT)....................................... 167 2.19 FALLSTRICKE UND TRUGSCHLUESSE.............................. 2.20 SCHLUSSBETRACHTUNGEN.......................................... 2.21 ** HISTORISCHE PERSPEKTIVEN UND LITERATURHINWEISE 2.22 AUFGABEN 3 RECHNERANTHMEUEK 185 3.1 E INFIIHRUNG................................................................................. 185 3.2 ADDITION UND SUBTRAKTION ............................................................ 185 3.3 MULTIPLIKATION.............................................................................. 190 3.4 D IVISION ............................................ 197 3.5 GLEITKOMMAARITHMETIK............................................................... 205 3.6 PARALLELITAET UND COMPUTERARITKETIK:SUBWORTPARALLELITAET . . . 234 3.7 FALLSTUDIE: STREAMING-SIMD UND VEKTORERWEITERUNGEN FOER 86 235 3.8 BESCHLEIIGUNG: SUBWORT-PARALLELITATUND MATRIXMULTIPLIKATION 237 3.9 FALLSTRICKE UND TRUGSCHLUESSE...................................................... 240 3.10 SCHLUSSBETRACHTUNGEN..................................................................244 3.11 ** HISTORISCHE PERSPEKTIVEN UND LITERATURHINWEISE . . . . . . . 249 3.12 A U FGABEN....................................................................................249 4 DER PROZESSOR 259 4.1 E INFUEHRUNG.................................................................................259 4.2 KONVENTIONEN FUR DEN ENTWURF VON LOGIKSCNALTOGEN . . . . . 204 4.3 AUFTAU EINES DATENPFADES ..................................................... 20 7 4.4 EINE EINFACHE IMPLEMENTIERUNGSMETHODE .................................... 276 4.5 UEBERSICHT UEBER DIE TECHNIK DES PIPELININGS. . . . . . . . . . . 288 4.6 PIPELINING VON DATENPFAD UND STEUERWERK . 305 4.7 DATENKONFLIKTE: FORWARDING VS. STALLING . . . . . . . . . . . . 323 4.8 STEUERKONFLIKTE...........................................................................337 4.9 AUSNAHMEBEHANDLUNG.................................................................. 347 4.10 PARALLELITAET AUF BEFEHLSEBENE...................................................... 354 4.11 FALLSTUDIE: DIE PIPELINES BEIM ARM CORTEX-8 UND BEIM INTEL **17 * 4.12 SCHNELLER WERDEN: PARALLELITAET AUF BEFEHLSEBENE . . . . . . . . 376 4.13 I FORTGESCHRITTENER STOFF: BINFUHRUNG IN DEN SCHALTUNGSENTWURF 379 4.14 FALLSTRICKE UND TRUGSCHLUESSE...................................................... 379 4.15 SCHLUSSBETRACHTUNGEN..................................................................380 4.16 I HISTORISCHE PERSPEKTIVEN UND LITERATUEINWEISE . . . . . . . 381 4.17 A U FGABEN....................................................................................382 68 70 72 73 5 GROSS UND SCHNELL* AUSNUTZUNG DER SPEICHERHIERARCHIE 5.1 E INFUEHRUNG.............................................................................. 5.2 SPEICHERTECHNOLOGIEN............................................................... 5.3 GRUNDLAGEN DES CACHINGS......................................................... 5.4 C ACHE-L EISLG MESSEN UND VERB ESSERN ................................. 5.5 ZUVERLAESSIGE SPEICHERHIERARC^ ............................................. 5.6 VIREELLE MASCHINEN.................................................................. 5.7 VIRTUELLER S P E IC H E R.................................................................. 5.8 ALLGEMEINES SCHEMA DER . . . . . . . . . 5.9 STEUERUNG EINES EINFACHEN CACHES MIT EINEM ENDLICHEN AUTO- IID-TEN * _ * * * * _ _ * * * * * * * _ * * * * * * * * _ * * * * 5.10 PARALLELITAET UND SPEICHERHIERARCHIEN: CACHE-KOHAERENZ . . . . . 5.11 PARALLELITAET UND SPEICHERHIERARCHIE: RAID . . . . . . . . . . 5.12 II FORTGESCHRITTENER STOFF: CACHE-CONTROLLER . . . . . . . . . . 5.13 FALLSTUDIE: SPEICHERHIERARCHIEN VON CORE 7 .................................................................................... 5.14 BESCHLEUNIGUNG: CACHE-BLOCKINGUNDMATRIXMULTIPLIKATION. . 5.15 FALLSTRICKE UND TRUGSCHLUESSE................................................... 5.16 SCHLUSSBETRACHTUNGEN............................................................... 5.17 _HSTORICHE PERSPEKTIVE UND LITERATURHINWESE . . . . . . . 5.18 A UFGABEN................................................................................. 399 399 404 411 477 447 454 458 488 496 501 506 506 506 511 514 519 520 520 6 PARALLELE PROZESSOREN: VOM CLIENT ZUR CLOUD 539 6.1 E INFIIHRUNG................................................................................. 539 6.2 W A ^ ES SCHWIERIG IST * P A R A LLE N . 541 63 SISD, MIMD, SIMD, SPMD UND VEKTOR . . . . . . . . . . . . 547 6.4 HARDWARESEITIGES MULTITHREADING ................................................ 554 6.5 MULTICORES. MULTIPROZESSOREN MIT GEMEINSAM GENUTZTEM SPEI* E H E R ..........................................; ............................................ 558 6.6 GRAFIKPROZESSOREN(GPUS)-EINFIIHRUNG.....................................563 6.7 CLUSTER UND WAREHOUSE SCALE COMPUTER . . . . . . . . . . . . 71 * 6.8 EINFUEHRUNG IN MULTIPROZESSOR-NETZTOPOLOGIEN . . . . . . . . . 577 6.9 ** KOMMUNIKATION MIT DER AUSSENWELT: CLUSTER . . . . . . . . 581 6.10 MULTIPROZESSOR-BENCHMARKS D . . . . . 581 6.11 FALLSTUDIE: INTEL CORE 7 960 UND NVIDIA TESLA . . . . . . . . 592 6.12 BESCHLEUNIGUNG: MULTIPLE PROZESSOREN UND MATRIXMULTIPLIKATION 596 6.13 FALLSTRICKE UND TRUGSCHLUESSE ...................................................... 599 6.14 SCHLUSSBETRACHTUNGEN .................................................................. 601 6.1) HISTORISCHE PERSPEKTIVE UND LITERAMRHINWEISE . . . . . . . 605 6.16 A UFGABEN...................................................................................605 F A C H B E G IE DEUTSCH - ENG* SCH 621 E NGLISCH-D EUTSCH.............................................................................. 621 D EUTSCH-E NGLISCH.............................................................................. 624 APPENDICES A : ASSEMBLERS * LINKERS * AND THE SPIM SIMULATOR -1 A L INTRODUCTION .................................................................................................. -3 9 ASSEMBLERS ............................................................................................... - ** .3 LINKERS ...................................................................................................... -1* .4 LOADING .................................................................................................... 19* .5 MEMORY USAGE .........................................................................................-20 .6 PROCEDURE CALL CONVENTION ......................................................................-22 .7 EXCEPTIONS AND INTO T UPTS ........................................................................ 33* .8 INPUT AND OUTPUT ................................................................................... 38* .9 S P I M ......................................................................................................... 40* .10 MIPS R 20AE ASSEMBLY LANGUAGE .........................................................-45 A . LLC O N C LU D IN G R E M A RK S..............................................................................-81 .12 EXERCISES.......................................................................................................-82 B: THE BASICS OF LOGIC DESIGN -2 .1 INTROD U CTIO N ...................................................................................................-3 .2 GATES TRUTH TABLES * AND LOGIC E Q U A TIO N S ................................................. -4 .3 COMBINATIONAL L O G IC .....................................................................................-9 .4 USING A HARDWARE DESCRIPTION LANGUAGE .............................................. * 2 0 * .5 CONSTRUCTING A BASIC ARITHMETIC LOGIC UNIT ..........................................-26 .6 FASTER ADDITION: CARRY L O O K AH E AD ............................................................-38 .7 CLOCKS . . . . . . . * . . . * . . . . . . . . . . . . . . * . . .48 .8 MEMORY ELEMENTS FLIP-FLOPS * LATCHES * AND REGISTERS ....... -50 .9 MEMORY ELEMENTS: SRAMS AND D R A M S..................................................-58 .10 FINITE-STATE M ACHINES..................................................................................-67 .11 T IE GM EIODOLOGIES .............................................................................. -72 B. 12 FIELD PROGRAMMABLE D EICES ...............................................................-78 B.13 CONCLUDING REMARKS ................................................................................. -79 B. 14 E XERCISES................................................................................................... -80 STICHWORTVERZEICHNIS 1-1 ONLINE CONTENT C : GRAPHICS AND COMPUTING GPUS C-2 C .L INTROD U CTIO N ................................................................................................. C 3 C. 2 GPU SYSTEM A RCHITECTURES .................................................................... C 7 * C.3 PROGRAMMING GPUS .................................................................................. C-12 C.4 MULTITHREADED MULTIPROCESSOR ARCHITECTURE ........................................... C-25 C.5 PARALLEL M EM OY SYSTEM ......................................................................... C-36 C.6 FLOATING POINT ARITHMETIC ........................................................................ C 4 1 * C.7 REALSTUFF:THEN V ID IA G EFORCE8800 .............. C-46 C.8 REAL STUFF :MAPPING APPLICATIONS TO GPUS ............ C-55 C.9 FALLACIES AND P ITF A LLS ...................................................................................C-72 C.10 CONCLUDING REMARKS ................................................................................C-76 C . L L HISTORICAL PERSPECTIVE AND HURTHER R E A D IN G ............................................. C-77 D: MAPPING CONTROL TO HARDWARE D 2 * D.L INTRODUCTION....................................................................................................... D-3 D.2 IMPLEMENTING COMBINATIONAL CONTROL UNITS .............................................. D-4 D.3 IMPLEMENTING FINITE-STATE MACHINE C O N TR O L ................................................. D-8 D.4 IMPLEMENTING THE NEXT-STATE FUNCTION WITH A SEQUNCER ....... D-22 D.5 TRANSLATING A MICROPROGRAM TO H A RD W A RE ................................................... D 28* D.6 CONCLUDING R E M A RK S......................................................................................D-32 D.7 EXERCISES............................................................................................................D-33 E: A SURVEY OFM SC ARCHITECTURES FOR DESKTOP, SERVER * AND EMBEDDED COMPUTERS -2 .1 INTRODUCTION...................................................................................................... -3 .2 ADDRESSING MODES AND INSTRUCTION FORMATS .................................................... -5 .3 INSTRUCTIONS T HE MIPS CORE S U B S E T ............................................................ -9 .4 INSTRUCTIONS MULTIMEDIA EXTENSIONS OF THE DESKTOP/SERVER RISCS ..................................................................................... -16 .5 INSTRUCTIONS: DIGITAL SIGNAL-PROCESSING EXTENSIONS OF THE EMBEDDED R LS C S ..................................................................................... -19 .6 INSTRUCTIONS: COMMON EXTENSIONS TO MIPS C O RE ......................................... -20 .7 INSTRUCTIONS UNIQUE TO M IP S -64....................................................................-25 .8 INSTMCTIONS UNIQUE TO ALPHA ........................................................................... -27 .9 INSTRUCTIONS UNIQUE TO SPARC V 9 ................................................................ -29 .10 INSTRUCTIONS UNIQUE TO P O W E RP C ...................................................................-32 .11 INSTRUCTIONS UNIQUE TO PA-RISC 2 .0 .............................................................. -34 .12 INSTRUCTIONS UNIQUE TO A R M ........................................................................... -36 .13 INSTRUCTIONS UNIQUE TO T H U M B ...................................................................... -38 .14 INSTRUCTIONS UNIQUE TO SUPERH........................................................................-39 .15 INSTMCTIONS UNIQUE TO M 3 2 R ....................................................................... -40 .16 INSTRUCTIONS UNIQUE TO M IPS-16.....................................................................-40 .17 CONCLUDING R E M * S ....................................................................................* 43* GLOSSARY G 1* FURTHERREADING FR-1
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author	Patterson, David A. 1947- Hennessy, John L. 1952-
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Signatur:	0303 DAT 200f 2005 L 1075(5) Lageplan
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