Rechnerorganisation und -entwurf by Patterson, David A.; Hennessy, John L.; Bode, Arndt; Karl, Wolfgang; Ungerer, Theo;

Hosszú leírás:

Studierende der Informatik und der Ingenieurwissenschaften finden hier die zentralen Konzepte beim Aufbau und dem Entwurf von Rechnern ausführlich und mit vielen Beispielen erklärt. Das Buch bietet eine solide Grundlage für das Verständnis des Zusammenspiels zwischen Hardware und Software auf den unterschiedlichen Ebenen.
Patterson/Hennessy deckt alle Themen zur Rechnerorganisation kompetent und aus einem Guss ab: beginnend mit dem Aufbau von Computern, einer Einführung in die Maschinensprache und die Rechnerarithmetik, über die Einflussfaktoren auf die Rechenleistung und den Entwurf von Steuerwerk und Datenpfad, bis hin zur Leistungssteigerung durch Nutzung von Pipelining und der Speicherhierarchie. Zwei Kapitel über Ein- und Ausgabesysteme sowie zu Multiprozessoren und Cluster-Computing runden das Werk ab.
Herausragende Merkmale:


- Grundlagen ergänzt durch Fallstudien aus der Praxis wie z.B. die Organisation aktueller Pentium-Implementierungen oder das PC-Cluster von Google
- Kapitel 9 "Multiprozessoren und Cluster" exklusiv in der deutschen Ausgabe des Buchs
- Glossar-Begriffe, Verständnisfragen, Hinweise auf Fallstricke und Fehlschlüsse, Zusammenfassungen zu allen Kapiteln
-zweisprachiger Index

Auf der CD-ROM:
-> ergänzende und vertiefende Materialien im Umfang von ca. 350 Seiten:
- vertiefende Abschnitte mit Fokus auf Hardware oder Software
- Historische Perspektiven und Literaturhinweise zu allen Kapiteln
- 4 Anhänge: A) Assemblers, Linkers, SPIM; B) The Basics of Logic Design; C) Mapping Control to Hardware; D) A Survey of RISC Architectures
-> ca. 200 nicht in die deutsche Print-Ausgabe übernommene Aufgaben der englischsprachigen Print-Ausgabe
-> ca. 180 Aufgaben zur Vertiefung inkl. Lösungen
-> Werkzeuge mit Tutorien, z.B. SPIM, Icarus Verilog.


Für Dozenten:
Zugang zu Materialien aus der Original Instructor´s Website: Lectures slides, Lecture Notes, Figures from the book, Solutions to all exercises

Technische Informatik vom Feinsten: Der Patterson/Hennessy deckt alle Themen zur Rechnerorganisation kompetent und aus einem Guss ab (...). Fundiert, äußerst aktuell und zugleich praxisnah vermittelt dieses weltweit anerkannte Standardwerk damit die grundlegenden Prinzipien der Rechnerorganisation. Der Leser findet die zentralen Konzepte beim Aufbau und dem Entwurf von Rechnern ausführlich und mit vielen Beispielen und Grafiken erklärt. Das Buch bietet trotz seines lockeren Schreibstils eine solide Grundlage für das Verständnis des Zusammenspiels zwischen Hardware und Software auf den unterschiedlichen Ebenen.

Metall, Dezember 2007

Vermittelt die Prinzipien moderner Rechnerorganisation und des Zusammenspiels von Hardware und Software. Zahlreiche sorgfältig gestaltete Abbildungen fördern das Verständnis für das, was sich im Inneren der Geräte tatsächlich abspielt Buchhändler heute
A. Patterson und John L. Hennessy gewähren die gewohnten Einblicke in das Zusammenwirken von Hard- und Software, Leistungseinschätzungen und zahlreicher Rechnerkonzepte in einer Tiefe, die zusammen mit klarer Didaktik und einer eher lockeren Sprache den Erfolg des gewichtigen Werks begründen. Rechnerorganisation und -entwurf für Hardwarespezialisten und Softwareentwickler gleichermaßen, ebenso funktioniert es für Theoretiker ebenso wie für Praktiker. Umfassend, zugänglich und fundiert dargestellt. Besseres zum Thema Rechnerorganisation und-entwurf muss erst noch geschrieben werden www.amazon.de
Stimmen zum englischsprachigen Buch: This book trains the student with the concepts needed to lay a solid foundation for joining exciting field. More importantly, this book provides a framework for thinking about computer organization and design that will enable the reader to continue the lifetime of learning necessary for staying at the forefront of this competitive discipline. John Crawford, Intel Fellow, Director of Microprocessor Architecture, Intel, USA The logical development and explanations and examples were always great to begin with. The `Historical Perspectives? have become even better-- they are part of the book that I enjoy most. David Harris, Harvey Mudd Best Book Out there! If you are a computer scientist or engineer, you must have this book. This book introduces the basic and advanced principles of computing. It gives a good background on computer systems, how it works, how it performs and how to design a system. It teaches the relationship between hardware and low level sofware. You might need to have a little background in digital design and little assembly knowlegde. It is well organized and maintains the reader's attention. It starts with simple and advances through out the chapter. Arithmetic, performance, processor design, pipelining, memory and more advanced topics are covered and explained really well. Especially if you are missing some background in any topic, you can look in to the cd that comes with the book and it has more than enough tutorial. (MIPS, Verilog, Risc architectures etc..). I can say that, its one of the best textbook I have ever had. If you want to advance yourself to next level after reading this book and understanding the concepts, then you should move on to "Computer Architecture: A Quantitative Approach" book by the same authors. It covers topics much more in depth. Erhan Senlik (Stony Brook University, NY USA) bei amazon.com Positioned right between hardware and software This has become one of the standard text books, and now that it's been updated to the third edition it is even more impressive than before. It's updated to cover the Pentium 4 and has a little bit on the AMD Opteron which is making very strong inroads in the high performance clustered supercomputer business. There's also a fair amount on the MIPS processor. (One of the authors was a cofounder of MIPS.) This book is aimed at the intersection of the true hardware types and the low level software types. As such, it's guaranteed not to be deep enough in either area to satisfy all. But to the hardware type thinking in bits and discrete logic the programming aspects will be a good help. Likewise to the software type, learning what registers really do, and what's pipelining, will be a great help. Chapter 9, potentially the most interesting, is on clusters. This chapter is on the CD, not in the book itself. [in der deutschen Ausgabe im Buch] John Matlock "Gunny" (Winnemucca, NV) bei amazon.com /i>

Tartalomjegyzék:

Vorwort

1 Grundlegende Ideen, Technologien und Komponenten
1.1 Einführung
1.2 Das verbirgt sich hinter einem Programm
1.3 Unter der Gehäuseabdeckung
1.4 Fallstudien: Herstellung von Pentium-4-Chips
1.5 Fallstricke und Fehlschlüsse
1.6 Schlussbetrachtungen
1.7 Historische Perspektiven und Literaturhinweise
1.8 Aufgaben

2 Befehle: Die Sprache des Rechners
2.1Einführung
2.2Operationen der Rechnerhardware
2.3Operanden der Rechnerhardware
2.4Darstellung von Befehlen im Rechner
2.5Logische Operationen
2.6Befehle zum Treffen von Entscheidungen
2.7Unterstützung von Prozeduren durch die Rechnerhardware
2.8Kommunikation mit Menschen
2.9Umgang mit 32-Bit-Direktoperanden und 32-Bit-Adressen
2.10Übersetzen und Starten eines Programms
2.11Optimierung durch den Compiler
2.12Wie arbeiten Compiler: Eine Einführung
2.13Zusammenfassung am Beispiel eines Sortierprogramms in C
2.14Implementierung einer objektorientierten Programmiersprache
2.15Felder und Zeiger im Vergleich
2.16Fallstudien: IA-32-Befehle
2.17Fallstricke und Fehlschlüsse
2.18Schlussbetrachtungen
2.19Historische Perspektiven und Literaturhinweise
2.20Aufgaben

3Rechnerarithmetik
3.1Einführung
3.2 Vorzeichenbehaftete und nicht vorzeichenbehaftete Zahlen
3.3 Addition und Subtraktion
3.4 Multiplikation
3.5 Division
3.6 Gleitkommaarithmetik
3.7 Fallstudie: Gleitkommaarithmetik in der IA-32-Architektur
3.8 Fallstricke und Fehlschlüsse
3.9 Schlussbetrachtungen
3.10 Historische Perspektiven und Literaturhinweise
3.11 Aufgaben

4Rechenleistung beurteilen und verstehen
4.1Einführung
4.2Prozessorleistung und leistungsbestimmende Faktoren
4.3Leistungsmessung
4.4Fallstudien: Zwei SPEC-Benchmarks und die Leistungsfähigkeit neuer Intel-Prozessoren
4.5Fallstricke und Fehlschlüsse
4.6Schlussbetrachtungen
4.7Historische Perspektiven und Literaturhinweise
4.8Aufgaben

5Der Prozessor: Datenpfad und Steuerwerk
5.1Einführung
5.2Konventionen für den Entwurf von Logikschaltungen
5.3Aufbau eines Datenpfads
5.4Eine einfache Implementierungsmethode
5.5Eine Mehrzyklenimplementierung
5.6Ausnahmebehandlung
5.7Mikroprogrammierung: Vereinfachung des Steuerwerkdesigns
5.8Eine Einführung in digitales Design mithilfe einer Hardwarebeschreibungssprache
5.9Fallstudien: Die Organisation aktueller Pentium-Implementierungen
5.10Fallstricke und Fehlschlüsse
5.11Schlussbetrachtungen
5.12Historische Perspektiven und Literaturhinweise
5.13Aufgaben

6Leistungssteigerung durch Pipelining
6.1Übersicht über die Technik des Pipelining
6.2Pipelining des Datenpfads
6.3Pipelining der Steuerung
6.4Pipelinehemmnisse durch Datenabhängigkeit und die Technik des Forwarding
6.5Pipelinehemmnisse durch Datenabhängigkeit und Pipelineverzögerungen
6.6Pipelinehemmnisse durch Kontrollflussabhängigkeiten
6.7Verwendung einer Hardwarebeschreibungssprache zum Beschreiben und Modellieren einer Pipeline
6.8Pipelinehemmnisse durch interne Unterbrechungen
6.9Weitere Leistungssteigerung durch erweiterte Pipelining-Techniken
6.10Fallstudie: Die Pentium-4-Pipeline
6.11Fallstricke und Fehlschlüsse
6.12Schlussbetrachtungen
6.13Historische Perspektiven und Literaturhinweise
6.14Aufgaben

7Speicherhierarchie
7.1Einführung
7.2Caches - Grundlagen
7.3Cache-Leistung messen und verbessern
7.4Virtueller Speicher
7.5Ein gemeinsames Gerüst für Speicherhierarchien
7.6Fallstudien: Speicherhierarchien des Pentium P4 und des AMD Opteron
7.7Fallstricke und Fehlschlüsse
7.8Schlussbetrachtungen
7.9Historische Perspektiven und Literaturhinweise
7.10Aufgaben

8Sekundärspeicher, Netzwerke und andere Peripheriegeräte
8.1Einführung
8.2Festplattenspeicher und Zuverlässigkeit
8.3Netzwerke
8.4Busse und andere Verbindungen zwischen Prozessoren, Speicher und Ein-/Aus