Ressourcen-Algebra: Versuch einer alternativen Grundlegung der Rechnerarchitektur

Rechnerarchitektur (Computer Architecture) ist die Lehre von den Schnittstellen zwischen Hardware und Software; mit anderen Worten, von Aufbau und Wirkungsweise des Computers aus Sicht des Programmierers. Die Rechnerarchitektur ist keine exakte Wissenschaft. Das Buch betrifft einen Versuch, diesen Entwicklungsstand zu überwinden. Architekturen werden herkömmlicherweise von der Anwendungsprogrammschnittstelle (Application Programming Interface, API) her entwickelt. Wir hingegen beginnen mit den Funktionseinheiten der Hardware, den Ressourcen. Die Ressourcen bestimmen die Architektur, nicht umgekehrt. Jede Maschine läßt sich als eine Sammlung von Ressourcen auffassen. Die Grundlagen wurden bereits an anderer Stelle beschrieben (Band 1). Hier geht es darum, eine Erfahrungsbasis zu gewinnen, um die Formalisierung auszubauen, Architekturen zu spezifizieren und Maschinen zu entwerfen. Dieser Band betrifft Tiefenstrukturen typischer Schaltungslösungen. Was ist den Architekturen und Maschinen gemeinsam, was sind allgemeine Wirkprinzipien und Zusammenhänge, wo könnten Verbesserungen ansetzen? Der Versuch, solche Fragen zu beantworten, ergibt zugleich ein Lehr- und Hilfsbuch zu den Grundlagen der Rechnerarchitektur, das unabhängig von den anderen Bänden genutzt werden kann. Es behandelt Wirkprinzipien, die den meisten der typischen Universalrechner gemeinsam sind. Darüber hinaus ist es eine Sammlung einschlägiger Anregungen und Entwurfsideen.

Der Inhalt im Überblick: Leistungssteigerung im Einzelprozessor, Parallelverarbeitung, Rechnerarchitektur und Schaltungstechnik, Universal- und Spezialmaschinen, Universalrechner verbessern