Rechnerarchitektur : Einführung in Den Aufbau Moderner Computer.

Intro -- Vorwort zur 2. Auflage -- Vorwort -- Inhaltsverzeichnis -- Teil 1: Grundlagen -- 1 Einleitung -- 1.1 Grundbegriffe -- 1.2 Einheiten -- 1.3 Geschichte -- 1.4 Arten von Computern -- 2 Allgemeiner Aufbau eines Computersystems -- 2.1 Blockdiagramm und grundlegende Abläufe -- 2.2 Detaillierteres Computermodell -- 2.3 Speicher und E/A-Bausteine -- 2.4 Prozessor und Busse -- 2.5 Taxonomien -- 3 Performance und Performanceverbesserung -- 3.1 Angabe der Rechenleistung -- 3.2 Caching -- 3.2.1 Caching beim Lesen von Daten -- 3.2.2 Caching beim Schreiben von Daten -- 3.2.3 Cacheable Area -- 3.2.4 Cache-Hierarchien -- 3.3 Pipelining -- 4 Verbreitete Rechnerarchitekturen -- 4.1 CISC-Architektur -- 4.2 RISC-Architektur -- 4.3 VON-NEUMANN-Architektur -- 4.4 Harvard-Architektur -- Teil 2: Digitaltechnik -- 5 Grundlegende BOOLEsche Verknüpfungen -- 5.1 BOOLEsche Algebra und Digitaltechnik -- 5.2 Gatter -- 5.2.1 Treiber und Identität -- 5.2.2 Inverter und Negation -- 5.2.3 UND-Gatter und Konjunktion -- 5.2.4 NAND -- 5.2.5 ODER-Gatter und Disjunktion -- 5.2.6 NOR -- 5.2.7 XOR und Antivalenz -- 5.2.8 XNOR und Äquivalenz -- 5.3 Gesetze der BOOLEschen Algebra -- 6 Komplexere Schaltnetz-Komponenten -- 6.1 Adressdecoder -- 6.2 Multiplexer und Demultiplexer -- 6.2.1 Multiplexer 2:1 -- 6.2.2 Demultiplexer 1:2 -- 6.2.3 Multiplexer n:1 -- 6.2.4 Demultiplexer 1:n -- 6.2.5 Multiplexer m ´ n:n -- 6.3 Varianten der Schaltzeichen -- 6.4 Digitaler Komparator -- 6.5 Addierer -- 6.6 ALU -- 7 Schaltwerke -- 7.1 RS-Flipflop -- 7.2 Arten von Eingängen -- 7.2.1 Vorrangige Eingänge -- 7.2.2 Taktzustandssteuerung -- 7.2.3 Taktflankensteuerung -- 7.2.4 Asynchrone Eingänge -- 7.3 D-Flipflop -- 7.4 Register und Schieberegister -- 7.5 T-Flipflop -- 7.6 JK-Flipflop -- 7.7 Zähler -- Teil 3: Arithmetik -- 8 Zahlendarstellung -- 8.1 Vorzeichen-Betrags-Darstellung -- 8.2 Einerkomplement.

8.3 Zweierkomplement -- 9 Arithmetische und logische Operationen -- 9.1 Arithmetische Operationen -- 9.2 Logische Operationen -- 9.3 Bitoperationen in C und C++ -- 10 Rechnen mit vorzeichenlosen Dualzahlen -- 10.1 Addition und Subtraktion -- 10.2 Multiplikation und Division -- 11 Rechnen in der Vorzeichen-Betragsdarstellung -- 11.1 Addition und Subtraktion -- 11.2 Multiplikation und Division -- 12 Rechnen im Zweierkomplement -- 12.1 Addition und Subtraktion -- 12.2 Multiplikation und Division -- 12.3 Fazit -- 13 Ganzzahl-Rechenwerk -- 13.1 Beispiel-Rechenwerk -- 13.2 Ergänzende Betrachtungen -- 13.3 Beispiel: Addition -- 13.4 Beispiel Multiplikation -- 14 Gleitkommarechenwerk -- 14.1 Darstellung von Gleitkommazahlen -- 14.2 Umwandlung von Dezimalbrüchen in Dualbrüche -- 14.3 Ein Beispiel-Gleitkommarechenwerk -- 14.3.1 Addition und Subtraktion -- 14.3.2 Multiplikation -- 14.3.3 Division -- Teil 4: Prozessoren -- 15 Maschinensprache -- 16 Steuerwerk -- 17 Mikroprogrammierung -- 17.1 Konzept -- 17.2 Beispiel-Mikroprogrammsteuerung -- 17.3 Befehlssatzentwurf -- 17.4 Erweiterung der Mikroprogrammsteuerung -- 18 Spezielle Techniken und Abläufe im Prozessor -- 18.1 Befehlszyklus -- 18.2 Strategien bei Programmverzweigungen -- 18.3 Out of Order Execution -- 18.4 64-Bit-Erweiterungen -- 18.5 Sicherheitsfeatures -- 19 Multiprozessorsysteme -- 19.1 Ansätze zur Performancesteigerung -- 19.2 Aufwand für Parallelisierung -- 19.3 Topologien -- 19.4 Datenübertragung -- 19.5 Software für Multiprozessorsysteme -- 19.6 Speicherzugriff -- 19.7 Konsistenz -- 20 Digitale Signalprozessoren -- 20.1 Einsatzgebiete -- 20.2 Zeitabhängige Signale und Signalverarbeitungskette -- 20.3 Analoge Vorverarbeitung und A/D-Wandlung -- 20.4 Spektralanalyse -- 20.5 Operationen im Frequenzbereich -- 20.6 D/A-Wandlung und analoge Nachbearbeitung -- 20.7 Architektur-Besonderheiten von DSP.

Teil 5: Speicher und Peripherie -- 21 Speicherbausteine -- 21.1 Arten von Speichermedien -- 21.2 Halbleiter-Speicher -- 21.3 Statisches und dynamisches RAM -- 21.4 Speicherorganisation auf Chipebene -- 21.5 Interfacing und Protokolle -- 21.6 Speichermodule -- 21.7 Flash Speicher -- 22 Speicherverwaltung -- 22.1 Programme und Prozesse -- 22.2 Virtueller Speicher -- 22.3 Segmentierung und Swapping -- 22.4 Paging -- 23 Datenübertragung und Schnittstellen -- 23.1 Leitungstheorie -- 23.2 Serielle und parallele Datenübertragung -- 23.3 Das OSI-Modell -- 23.4 Codierung -- 23.4.1 NRZ-Codierung -- 23.4.2 Manchester-Codierung -- 23.4.3 NRZI-Codierung -- 23.4.4 MLT3-Codierung -- 23.4.5 Bit Stuffing, 4B/5B- und 8B/10B-Codierung -- 23.5 Fehlererkennung und Fehlerkorrektur -- 23.6 Beispiel USB -- 24 Festplatte -- 24.1 Aufbau -- 24.2 Datenorganisation -- 24.3 Partionierung und Formatierung -- 24.4 Serial-ATA-Schnittstelle -- 24.5 Performance -- 24.6 Verfügbarkeit -- 25 Optische Datenspeicher -- 25.1 Standards -- 25.2 Aufbau -- 25.3 Verfügbarkeit -- 25.4 Leseverfahren -- 25.5 Vermeidung, Erkennung und Korrektur von Fehlern -- Zusammenfassung und Schlussworte -- Literaturverzeichnis -- Index.

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