Rechnerorganisation: Hardware Und Software Digitaler Rechner

ISBN-13: 9783540075967 / Niemiecki / Miękka / 1976 / 282 str.

H. Liebig

Opis

Bucher uber Rechnerorganisation, Rechnerstrukturen oder Rechnerarchitektur be handeln ublicherweise die Hardware und die Software digitaler Rechner als getrenn te Gebiete. Wenig oder gar nicht findet die Tatsache Berucksichtigung, daB die Funk tion von Digitalrechnern erst durch das Zusammenwirken von Hardware und Software zustandekommt und daB beim Entwurf eines Rechners fur jede Funktionseinheit zwi schen den M6glichkeiten der Hardware- oder der Software-Realisierung gewahlt wer den kann. Das vorliegende Buch solI hier eine Lucke schlieBen, indem diese gegen uberstellende Betrachtungsweise konsequent durchgefiihrt und durch viele Beispiele untermauert wird. Bei der Auswahl des Stoffes wurde der Schwerpunkt auf Organisationsformen von Re chenanlagen gelegt, die sich in der Praxis bewahrt haben. 1m Vordergrund stehtnlcht die Darstellung einer Vielzahl technisch verschiedener Ausfiihrungen, sondern die Behandlung von Prinzipien der Wirkungsweise und des Entwurfs von Digitalrechnern. Das Buch ist somit fur Studenten, Programmierer und Ingenieure zum Erlernen von Techniken des Rechnerentwurfs und der Assemblerprogrammierung bestimmt, eben so wie fur Rechnerbenutzer als Erganzung zu Rechner- und Assembler-Handbuchern der Hersteller. Auf Angaben konkreter Werte von Leistungsmerkmalen heutiger Rech ner wurde wegen des enormen Tempos der technischen Entwicklung weitgehend ver zichtet. Diese insbesondere fur Systemplaner wichtigen Fragen der Bewertung von Rechenanlagen aufgrund betrieblicher Erfordernisse und technologischer M6glichkei ten sind Stoff des 1975 im gleichen Verlag erschienenen Buches "Architektur digitaler Rechner" von E. Jessen."

Spis treści

1. Klassische Rechne reorganisation.- 1.1 Maschinelle Durchführung von Berechnungen.- Informationsverarbeitung mit einem Rechenhilf s mittel ( Vier -Spezi es — Rechner).- Informationsverarbeitung mit einem Rechenautomaten ( Von-Neumann- Rechner).- 1.2 Maschinelle Vorbereitung von Programmen.- Codierung von Programmen durch den Menschen (Codierer).- Codierung von Programmen durch die Maschine (Assembler).- 1.3 Mikroalgorithmen für die vier Grundrechenarten.- 2-Komplement -Zahlen.- Zählen und Komplementieren.- Addition und Subtraktion.- Multiplikation.- Division.- 2 Rechnerhardware.- 2.1 Ein einfacher Rechner.- Ein Einadreßrechner.- Funktionsweise des Rechners.- 2.2 Schaltnetze und Speicher.- Boolesche Funktionen in Matrixdarstellung.- Codierer und Decodierer.- Multiplexer, Demultiplexer und Assoziierer.- Festspeicher, Randomspeicher und Assoziativspeicher.- 2.3 Schaltwerke und Prozessoren.- Boolesche Algorithmen in Matrixdarstellung.- Boolesche Mikroprogrammwerke.- Sequentielle Mikroprogramm werke.- Mikroprogrammierte Rechner.- 3. Rechnersoftware.- 3.1 Ein einfacher Assembler.- Eine Assemblersprache.- Funktionsweise des Assemblers.- 3.2 Lader und Binder.- Urlader, Absolutlader und verschiebender Lader.- Binder und bindender Lader.- 3.3 Systemprogramme und Betriebssysteme.- Manueller Betrieb.- Stapelbetrieb.- Teilnehmerbetrieb.- 4. Assemblerprogrammierung und Prozessororganisation.- 4.1 Verallgemeinerung des Von-Neumann-Rechners und Erweiterung des klassischen Assemblers.- Ein Zweiadreßrechner.- Ein Makroassembler.- 4.2 Adreßmodifizierungen durch Software (Assembler) und Hardware (Prozessor).- Konstantenadressierung.- Indexadressierung.- Basisadressierung.- Indirekte Adressierung.- 4.3 Offene und geschlossene Unterprogramme.- Einfache Assembler-Unterprogramme (Makrobefehle).- Einfache Prozessor-Unterprogramme (Prozeduren).- Statische und dynamische Speicherverwaltung.- 4.4 Geschachtelte und rekursive Unterprogramme.- Makroauf ruf in einer Makrodefinition.- Prozedur auf ruf in einer Prozedur définit ion.- 5. Speicherorganisation.- 5.1 Speichermodelle und periphere Speicher.- Speicher mit wahlfreiem Zugriff.- Speicher mit sequentiellem Zugriff.- Typische periphere Speicher.- 5.2 Modularer Speicheraufbau.- Konstante und variable Blockdecodierung.- Unverschränkte und verschränkte Speicher.- Speicher für seriellen und parallelen Betrieb.- 5.3 Virtuelle Speicher.- Pufferorganisation mit Assoziativspeichern und -Prozessoren.- Segment- und Seitenorganisation zur Pufferung des Primär spei chers.- Segment- und Seitenorganisation zur Pufferung des Sekundär spei chers.- 5.4 Dynamische Speicherverwaltung einzelner Programme durch Hardware.- Speicherverwaltung für Felder variabler Länge.- Speicherverwaltung bei Blöcken.- Speicherverwaltung bei Prozeduren.- 6. Ein- und Ausgabeorganisation.- 6.1 Rechnerperipherie und Ein-Ausgabegeräte.- Prinzipien des Anschlusses peripherer Geräte.- Prinzipien der Steuerung peripherer Geräte.- Ein- und Ausgabegeräte.- 6.2 Modulare Konfigurationen.- Zusammenschaltungen von Speichern und Prozessoren.- Zusammenschaltungen von Prozessoren und Ein-Ausgabegeräten.- 6.3 Programmunterbrechungen.- Sensor- und Unterbrechungsleitungen.- Ein-Ausgabeprogramme.- Reentrante Prozeduren.- 6.4 Ein-Ausgabekanäle, Ein-Ausgabeprozessoren und Mehrprogrammbetrieb.- Ein-Ausgabekanäle.- Ein-Ausgabeprozessoren.- Mehrprogrammbetrieb.