Aufbau Und Arbeitsweise Von Rechenanlagen: Eine Einführung in Rechnerarchitektur Und Rechnerorganisation Für Das Grundstudium Der Informatik

ISBN-13: 9783528043889 / Niemiecki / Miękka / 1988 / 275 str.

Wolfgang Coy

Opis

zur Mathematik vermittelt und es existiert eine reichhaltige Literatur zu diesen Themen. Hier werden nur die Anwendungen in der praktischen Informatik angesprochen. Es wird auch nicht von den Auswirkungen der Informatik und Halbleitertechnik auf Arbeit und Alltag in der Gesellschaft gesprochen. All diese Fragen sind flir eine umfassende Diskus sion von Rechenanlagen sehr wichtig, jedoch wiirde eine Integration aller Aspekte den Umfang des Buches vervielfachen. So muB der unbefriedigende Eindruck bleiben, sich einem umfassenden Thema nur partiell niiher zu konnen. Doch wurde mit dem Text der Versuch gemacht, die drei oft disjunkt behandelten Themenbereiche Rechnerorganisation, Rechnerarchitektur und Rechnerbetriebssysteme wenigstens ansatzweise gemeinsam zu behandeln. Es ist sicher niitzlich, wenn der Leser schon Erfahrungen mit einem realen Rechner hat, und noch niitzlicher, wenn er diesen in irgendeiner Sprache programmieren kann - vor ausgesetzt wird beides nicht. Ich mochte einigen Menschen danken, die mir in einzelnen Phasen bei der Erstellung des Textes geholfen haben: Der verstorbenen Ewgenja Badras, Michael Herzog und Giinter Feldmann. Meinen Eltern ist das Buch gewidmet. Bremen, Ostern 1988 Wolfgang Coy P S.: Urn die Lesbarkeit des Textes als Lehrbuch nicht unnotig zu komplizieren, wurde auf ausftihr liche Zitate verzichtet.

Spis treści

I Digitale Schaltungen und Rechnerorganisation.- 1 Ansicht eines Rechners.- 1.1 Wurzeln der Datenverarbeitung.- 1.2 Zeichen und Alphabete.- 1.3 Schematischer Aufbau eines Rechners.- 1.4 Von-Neumann-Rechnerkonzept.- 1.5 Übungen.- 2 Schaltungslogik.- 2.1 Boolesche Funktionen.- 2.2 Normalformen logischer Funktionen.- 2.3 Kochrezepte zur Erzeugung von Normalformen.- 2.4 Karnaugh-Diagramme.- 2.5 Unvollständig spezifizierte Funktionen.- 2.6 Übungen.- 3 Digitallogische Schaltungen.- 3.1 Sequentielle Schaltungen.- 3.2 Übungen.- 4 Integrierte Schaltungen und einfache Rechnerbausteine.- 4.1 Multiplexer und Kodierbausteine.- 4.2 Kombinatorische Hardware-Normalformen.- 4.3 Addierwerke.- 4.4 Übungen.- 5 Schaltungen mit Speicherbausteinen.- 5.1 Zustandsdiagramme und sequentielle Maschinen.- 5.2 Entwurf sequentieller Schaltungen.- 5.3 Iterative Netze.- 5.4 Weitere sequentielle Schaltungen: Register, Zähler, Speicher.- 5.4.1 Schieberegister.- 5.4.2 Zähler.- 5.4.3 Speicher.- II Rechnerarchitektur.- 6 Einfache Zahldarstellungen im Rechner.- 6.1 Stellensysteme zur Darstellung natürlicher Zahlen.- 6.2 Wortarithmetik.- 6.3 Übungen.- 7 Aufbau und Arbeitsweise einer Zentraleinheit.- 7.1 Arithmetische und logische Einheit (ALU).- 7.2 Ein einfaches Rechenwerk.- 7.3 Steuerung eines Prozessors.- 7.4 Register-Transfer-Sprachen.- 7.5 Übungen.- 8 Maschinenbefehle und Mikroprogrammierung.- 8.1 Maschinenbefehle.- 8.2 Befehlsverarbeitungszyklen.- 8.3 Mikroprogrammierung.- 8.4 Übungen.- 9 Maschinensprache und Assembler.- 9.1 Assemblersprache des MC 68000-Prozessors.- 9.9.1 Adreßmodi und Befehlssatz des M 68000-Prozessors.- 9.9.2 Unterprogramme und Stackregister.- 9.9.3 Unterbrechungen.- 9.2 Struktur einer Assemblersprache.- 9.3 Aufbau eines einfachen Assemblierers.- 9.4 Problemnahe Programmiersprachen.- 9.5 Übungen.- 10 Rechnerarithmetik.- 10.1 Festkommazahlen.- 10.2 Gleitkommazahlen.- 10.3 Übungen.- 11 Ein/Ausgabe-Organisation und Ein/Ausgabe-Schnittstellen.- 11.1 Reale Ein/Ausgabe-Busse: DEC UNIBUS/MASSBUS.- 11.2 Peripherieprozessoren und Ein/Ausgabe-Kanäle.- 11.3 Mikroprozessorbusse.- 11.4 Allgemeine Verbindungsnetzwerke.- 11.5 Rechnernetze.- 11.6 Übungen.- 12 Speicherhierarchie und Zusatzspeicher.- 12.1 Automatische Fehlerkorrektur.- 12.2 Speicherhierarchie.- 12.3 Virtuelle Adressierung.- 12.4 Speichersegmente.- 12.5 Assoziativspeicher.- 12.6 Schnelle Pufferspeicher.- 12.7 Speicherseitenverwaltung (Paging).- 12.8 Reale Speicherhierarchien.- 12.9 Zusatzspeicher.- 12.10 Übungen.- III Rechnerbetriebssysteme.- 13 Betriebssysteme: Aufgaben.- 13.1 Rechnerbetriebsformen und Betriebssystemaufgaben.- 13.2 Elemente des UNIX-Betriebssystems.- 13.3 Anmerkungen zur Geschichte der Betriebssystementwicklung.- 13.4 Übungen.- 14 ProzeßVerwaltung.- 14.1 Einfache Prozesse.- 14.2 Petri-Netze als formale Beschreibungsmittel.- 14.3 Prozeßeigenschaften.- 14.4 Prozeßverwaltung unter UNIX.- 14.5 Übungen.- 15 Speicherverwaltung/Paging.- 15.1 Speicherverwaltungsstrategien.- 15.2 Paging.- 15.3 Übungen.- 16 Betriebssysteme: Befehlsinterpreter.- 16.1 UNIX-Befehlsinterpreter.- 16.2 Graphisch orientierte Befehlsinterpreter.- 16.3 Übungen.- 17 Ausblick.- IV Anhang.- A Lösungen ausgewählter Übungsaufgaben.- B Literaturverzeichnis.- C Verzeichnis der Abkürzungen und Akronyme.- D Personenverzeichnis.- E Sachwortverzeichnis.