Rechnerstrukturen und Rechnerarchitekturen

In kurzer und prägnanter Form behandelt dieses Buch die Grundlagen des Aufbaus elektronischer Datenverarbeitungsanlagen, die sich nach Aufgabengebiet dieser Rechner unterscheiden in Größe, Struktur und Arbeitsweise. Die Darstellung erfolgt aus der Sicht desjenigen, der diese Rechner entwirft.
Folgende Schwerpunkte behandelt das Buch:
Technologie und Funktionsmerkmale der Rechnersysteme
Beschreibung der Algorithmen und Strukturen für Rechenwerke
Speicher und Steuerwerk
Die Von-Neumann-Architektur
Nichtsequentielle Rechnerarchitekturen
Die Darstellung des Stoffes ist durch die zahlreichen Bilder und Beispiele anschaulich. Eine mathematische Formalisierung erfolgt nur soweit, wie sie zur präzisen Darstellung notwendig ist.

Prof. Dr. Bernd Bundschuh und Prof. Dr. Peter Sokolowsky lehren an der Fachhochschule Frankfurt in den Fachbereichen Elektrotechnik und Feinwerktechnik/Ingenieurinformatik. Prof. Sokolowsky lehrt und forscht außerdem am Institut für Informations- und Kommunikationssysteme an der Universität des Saarlandes.

1 Einleitung.- 1.1 Leistungsproblematik heutiger Rechnersysteme.- 1.2 Die Entwurfskriterien der Rechnerarchitekturen.- 1.3 Wichtige Begriffe zu Rechnerarchitekturen.- 1.4 Klassifikation von Rechnerarchitekturen.- 2 Rechenwerk.- 2.1 Zahlendarstellungen.- 2.2 Addierwerke.- 2.3 Subtraktion.- 2.4 Vergleichswerke.- 2.5 Logische Befehle.- 2.6 Ein vollständiger Rechenbaustein.- 2.7 Multiplizierwerke.- 2.8 Division.- 2.9 Gleitkomma-Rechenwerke.- 3 Speicher.- 3.1 Zuverlässigkeit.- 3.2 Halbleiterspeicher.- 3.3 Die magnetomotorischen Speicher.- 3.4 Optischer Speicher.- 3.5 Speicherorganisation, Speicherverwaltung.- 4 Steuerwerk.- 4.1 Befehle und Programmstatus.- 4.2 Grundsätzliche Arbeitsweise des fundamentalen Systems.- 4.3 Adressierungsarten.- 4.4 Operationssteuerung.- 4.5 Programmunterbrechung (Interrupts).- 5 Busse, Eingabe, Ausgabe.- 5.1 Interne Busstrukturen.- 5.2 Eingabe und Ausgabe.- 6 Die Von-Neumann-Architektur.- 6.1 Die physikalischen Strukturen.- 6.2 Das Operationsprinzip.- 6.3 Die Mindestausstattung eines Von-Neumann-Zentralprozessors und ihre Erweiterung.- 6.4 Programmstrukturen und ihre Auswirkungen auf die Prozessorarchitektur.- 7 Nichtsequentielle Rechnerarchitekturen.- 7.1 Klassifikation von nichtsequentiellen Rechnerarchitekturen.- 7.2 Struktur parallel verarbeitender Rechner.- 7.3 Beispiele innovativer Prozessoren.- 7.4 Einige Beispiele innovativer Rechnerkonzepte.- 7.5 Die Architektur der Vektorsuperrechner.- 7.6 Die Architekturen der massiv-parallelen Rechner.- 7.7 Programmiersprachen für parallele Prozesse.- Sachwortverzeichnis.