Moderne Prozessorarchitekturen: Prinzipien und ihre by Matthias Menge

By Matthias Menge

Das Buch behandelt die in modernen Hochleistungsprozessoren zum Einsatz kommenden Techniken. Nach einer einf?hrenden Beschreibung von Programmiermodellen werden zun?chst skalare Prozessoren, die Mikroprogrammierung und die Flie?bandverarbeitung diskutiert. Die in operationsparallel arbeitenden Prozessoren angewandten Prinzipien kommen zur Sprache. Dabei werden die Multimedia-Einheiten (SIMD-Einheiten), Feldrechner, Vektorrechner, Signalprozessoren, VLIW-Prozessoren und Prozessoren mit kontrollflussgesteuertem Datenfluss er?rtert – zum Teil auch unter Einbeziehung der bei diesen Verfahren bedeutsamen ?bersetzerbautechniken. Im Zusammenhang mit den ebenfalls behandelten superskalaren Prozessoren werden die g?ngigen Verfahren zur Operationsparallelisierung, zum Reordering von Befehlen, zur Datenflussspekulation und zur Kontrollflussspekulation beschrieben. Zum Abschluss besch?ftigt sich das Buch mit Techniken zum Aufbau von im Hardware/Software-Codedesign arbeitenden Prozessoren. Die einzelnen Kapitel sind so aufgebaut, dass zun?chst die Idee eines Prinzips sowie eine Umsetzung beschrieben wird. Anschlie?end werden Schwachstellen herausgearbeitet und darauf aufbauend verbesserte Umsetzungen pr?sentiert. Das Buch vermittelt nicht nur die Ideen der im Prozessorbau zum Einsatz kommenden Verfahren, sondern insbesondere die f?r eine Umsetzung erforderlichen info, die vielfach bis hinab zur Registertransferschaltung f?hren. Es enth?lt zahlreiche Bilder bzw. Tabellen und Beispiele.

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14). 2 die in diesem Abschnitt beschriebenen Adressierungsarten zusammen mit den im Folgenden verwendeten Schreibweisen und einer kurzen Erläuterung aufgelistet. 2. Einige in Programmiermodellen oft realisierte Adressierungsarten Adressierungsart Schreibweise Beschreibung Unmittelbar Number Zugriff auf einen direkt im Befehl codierten Operanden. Registerdirekt Rn Zugriff auf den Inhalt des Registers Rn Direkt [Memory] Zugriff auf den Datenspeicherraum. Die effektive Adresse Memory ist direkt codiert.

Postinkrementierung oder Postindizierung) wird ein vor dem Zugriff erzeugtes Ergebnis als effektive Adresse für den indirekten Zugriff verwendet, anschließend die Adressberechnung durchgeführt und das Ergebnis schließlich gespeichert. 10a). Da die Konstante Teil des Befehls ist, kann ihr der Befehlsspeicherraum und eine zur jeweiligen Befehlsadresse relative effektive Adresse zugeordnet werden. Auf Konstanten kann naturgemäß nur lesend zugegriffen werden, weshalb Ergebnisse nicht unmittelbar adressierbar sind.

B. addieren. Die ausgezeichnete Operation „Addition“ ist dann durch die Grundoperationen laden und addieren realisiert. 1 Operationen Nach einer aus dem Jahre 1936 stammenden These von Church und Turing existiert zu jedem Algorithmus, der eine Abbildung f: I* → O* für die Alphabete I und O beschreibt, eine Turingmaschine [145]. Demnach kann ein Prozessor einen beliebigen Algorithmus verarbeiten, wenn ein Programm zur Emulation einer Turingmaschine angegeben werden kann. Ein realer Prozessor sollte einen Algorithmus jedoch nicht nur grundsätzlich, sondern in möglichst kurzer Zeit verarbeiten.

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