Overview

Parallelrechner-Architekturen zeigen den Weg zu hochleistungsfähigen, kostengünstigen Rechnerstrukturen. Um ihr Leistungspotential für möglichst breite Anwendungsbereiche einfach und wirkungsvoll nutzbar zu machen, müssen Rechnerarchitektur und Softwarearchitektur einschließlich der Programmiersprachen gemeinsam betrachtet und im Einklang miteinander entwickelt werden. In diesem Buch werden Aspekte der Parallelverarbeitung bei modernen imperativen und deklarativen Sprachen dargestellt, daraus resultierende Anforderungen an parallele Systemarchitekturen abgeleitet sowie geeignete Architekturen vorgestellt und bewertet. Im einzelnen werden behandelt: imperative Sprachen (prozedurale und objekt-orientierte), deklarative Sprachen (funktionale und logische), Ebenen der Parallelität, Granularität der Verarbeitungspakete, explizite und implizite Parallelität, Anforderungen an Kommunikation und Synchronisation, Prozeß- und Speicherverwaltung, abstrakte Maschinen, Konzepte für die Umsetzung der abstrakten Maschinen in physikalische Architekturen sowie bekannte Realisierungen.

Full Product Details

Author:   Rudolf Kober
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Dimensions:   Width: 17.00cm , Height: 2.00cm , Length: 24.40cm
Weight:   0.655kg
ISBN:  

9783540500384

ISBN 10:   3540500383
Pages:   360
Publication Date:   09 August 1988
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Einleitung.- 1.1 Programmierparadigmen.- 1.2 Parallelitatsebenen.- 1.3 Homogene bzw. heterogene Struktur des Mehrrechnersystems.- 1.4 Verbindungs-Netzwerke.- 1.5 Garbage Collection.- 1.6 Overhead.- 1.7 Literaturverzeichnis.- 2 Prozedurale Programmiersprachen (Ada, CHILL).- 2.1 Einfuhrung und Sprachmittel der hoeheren Programmier-sprachen Ada und CHILL.- 2.1.1 Ada.- 2.1.1.1 Einfuhrung in Ada.- 2.1.1.2 Ada - Allgemeine Sprachmittel.- 2.1.1.3 Ada - Sprachmittel fur Parallelitat.- 2.1.2 CHILL.- 2.1.2.1 Einfuhrung in CHILL.- 2.1.2.2 CHILL-Allgemeine Sprachmittel.- 2.1.2.3 CHILL - Sprachmittel fur Parallelitat.- 2.1.2.4 Kritikpunkte.- 2.2 Parallelitatseigenschaften.- 2.2.1 Ada.- 2.2.1.1 Ada-Expliziter Parallelismus.- 2.2.1.2 Ada - Impliziter Parallelismus.- 2.2.1.3 Ada - Granularitat.- 2.2.2 CHILL.- 2.2.2.1 CHILL - Expliziter Parallelismus.- 2.2.2.2 CHILL - Impliziter Parallelismus.- 2.2.2.3 CHILL - Granularitat.- 2.3 Kommunikation und Synchronisation.- 2.3.1 Ada.- 2.3.1.1 Ada - Kommunikation.- 2.3.1.2 Ada - Synchronisation.- 2.3.2 CHILL.- 2.3.2.1 CHILL - Kommunikation.- 2.3.2.2 CHILL - Synchronisation.- 2.3.2.2.1 Explizite Synchronisation.- 2.3.2.2.2 Implizite Synchronisation.- 2.4 Parallelitatsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 2.4.1 Prozessverwaltung in Ada.- 2.4.2 Prozessverwaltung in CHILL.- 2.4.3 Speicherverwaltung in Ada und CHILL.- 2.5 Abstrakte Maschine.- 2.5.1 Die Zwischensprachen fur Ada.- 2.5.1.1 DIANA.- 2.5.1.2 LOLITA.- 2.5.1.3 I-Code und die abstrakte Maschine AO.- 2.5.2 Die Zwischensprache als Befehlssatz der CHILL-Stackmaschine.- 2.5.2.1 Speicherverwaltung.- 2.5.2.2 Programmauswertung.- 2.5.2.3 Datentypen.- 2.5.2.4 Befehlssatz.- 2.5.2.5 Bewertung der Zwischensprache.- 2.6 Hardware-Architekturen.- 2.6.1 Intellimac IN/7000 (Ada).- 2.6.2 Rational R1000 (Ada).- 2.6.3 Intel iAPX 432.- 2.6.4 K-CHILL-Rechner.- 2.6.5 Integrierter CHILL-Prozessor.- 2.7 Resumee.- 2.8 Literaturverzeichnis.- 3 Objektorientierte Programmiersprachen.- 3.1 Einfuhrung und Sprachmittel.- 3.1.1 Konzepte der objektorientierten Sprachen am Beispiel Smalltalk.- 3.1.1.1 Objekte und Nachrichten - Klassen und Instanzen.- 3.1.1.2 Dynamisches Binden und Vererbung.- 3.1.1.3 Objektorientierte Ansatze in anderen Sprachen.- 3.1.2 Sprachmittel fur Parallelitat.- 3.1.2.1 Explizite Prozesse in Smalltalk-80.- 3.1.2.2 Implizite Prozesse auf Objektebene.- 3.1.2.2.1 Synchrone Botschaften.- 3.1.2.2.2 Asynchrone Botschaften.- 3.2 Parallelitatseigenschaften.- 3.2.1 Impliziter Parallelismus.- 3.2.2 Explizite Parallelitat.- 3.2.3 Instantiierung und Terminierung.- 3.2.4 Granularitat.- 3.3 Kommunikation und Synchronisation.- 3.3.1 Kommunikation.- 3.3.1.1 Botschaften in Smalltalk.- 3.3.1.2 Prozesskommunikation in Smalltalk.- 3.3.1.3 Asynchrone Kommunikation bei Objekten.- 3.3.1.4 Kommunikation in Aktor-Systemen.- 3.3.2 Synchronisation.- 3.3.2.1 Semaphore in Smalltalk.- 3.3.2.2 Synchronisation bei asynchronen Botschaften.- 3.4 Parallelitatsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 3.4.1 Prozessverwaltung.- 3.4.1.1 Prozessverwaltung in Smalltalk-80.- 3.4.1.2 Prozesse auf Objektebene.- 3.4.2 Speicherverwaltung.- 3.5 Abstrakte Maschine.- 3.5.1 Die virtuelle Maschine von Smalltalk.- 3.5.2 Abstrakte parallele Maschinen.- 3.5.3 Zwischensprache.- 3.6 Hardware-Architekturen.- 3.6.1 Smalltalk mit RISC.- 3.6.2 Intel iAPX 432.- 3.6.3 Die FAIM-1 Architektur.- 3.7 Resumee.- 3.8 Literaturverzeichnis.- 4 Funktionsbasierte Programmiersprachen.- 4.1 Einfuhrung und Sprachmittel.- 4.1.1 Funktionale Programmierung.- 4.1.2 Die Programmiersprache Lisp.- 4.1.2.1 Dialekte und Standardisierung.- 4.1.2.2 Prinzipien der Programmiersprache Lisp.- 4.1.2.3 Anwendungsgebiete von Lisp.- 4.1.3 Sprachmittel fur Parallelitat.- 4.2 Parallelitatseigenschaften.- 4.2.1 Impliziter Parallelismus.- 4.2.1.1 Parallele Termevaluierung.- 4.2.1.2 Wertunabhangige Operationen.- 4.2.1.3 Programmierstile.- 4.2.1.4 Implementierung.- 4.2.2 Expliziter Parallelismus.- 4.2.3 Granularitat.- 4.2.4 Weitere Ansatze zur Steigerung der Parallelitat.- 4.3 Kommunikation und Synchronisation.- 4.3.1 Kommunikation.- 4.3.2 Synchronisation.- 4.3.3 Einfluss der Granularitat.- 4.4 Parallelitatsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 4.4.1 Prozessverwaltung.- 4.4.2 Speicherverwaltung.- 4.5 Abstrakte Maschine.- 4.5.1 Struktur der abstrakten Maschine.- 4.5.2 Befehle der abstrakten Maschine.- 4.6 Hardware-Architekturen.- 4.6.1 Architektur-Vorschlage.- 4.6.1.1 Ein Multiprozessor-System fur prozessorientiertes Lisp.- 4.6.1.2 Eine listenverarbeitende Datenfluss-Maschine.- 4.6.2 Leistungsfahigkeit funktionaler Parallelrechner.- 4.7 Resumee.- 4.8 Literaturverzeichnis.- 5 Logische Programmiersprachen.- 5.1 Einfuhrung in Prolog.- 5.1.1 Sprachkonstrukte und Semantik.- 5.1.1.1 Definitionen.- 5.1.1.2 Syntaktische Konstrukte.- 5.1.1.3 Semantische Besonderheiten von Prolog.- 5.1.2 Impliziter Parallelismus in Prolog.- 5.1.3 Untersuchungen uber den Aufbau von Prolog-programmen.- 5.2 Vom ODER-Parallelismus beeinflusste Ansatze zur parallelen Abarbeitung von Prolog.- 5.2.1 Sprachmittel.- 5.2.1.1 Sprachmittel fur Parallelitat.- 5.2.1.2 Statische Befehlshaufigkeit.- 5.2.2 Parallelitatseigenschaften.- 5.2.2.1 Impliziter Parallelismus.- 5.2.2.2 Expliziter Parallelismus.- 5.2.2.3 Granularitat.- 5.2.3 Kommunikation und Synchronisation.- 5.2.3.1 Kommunikation.- 5.2.3.2 Synchronisation.- 5.2.4 Parallelitatsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 5.2.4.1 Prozessverwaltung.- 5.2.4.2 Speicherverwaltung.- 5.2.4.3 Verschiedene Modelle der ODER-parallelen Verarbeitung.- 5.2.4.3.1 Kabu Wake.- 5.2.4.3.2 PEPSys.- 5.2.4.3.3 OR-Parallel Token Machine.- 5.2.4.3.4 ODER-parallele Ausfuhrung auf einer multisequentiellen Maschine.- 5.2.5 Abstrakte Maschine.- 5.2.5.1 Die sequentielle Warren-Maschine.- 5.2.5.2 Zwischensprache.- 5.2.6 Hardware-Architekturen.- 5.2.6.1 Architekturvorschlage.- 5.2.6.2 Beurteilung.- 5.2.7 Resumee.- 5.3 Committed-Choice Sprachen.- 5.3.1 Sprachmittel.- 5.3.1.1 UEberblick.- 5.3.1.2 Parallelkonstrukte.- 5.3.1.2.1 Guarded Horn Clauses.- 5.3.1.2.2 Sprachkonstrukte fur die Synchronisation.- 5.3.1.2.3 Die Sprache KPUND-Baum.- 5.3.1.2.4 Die Verwendung der Variablen als Kommunikationsmittel.- 5.3.2 Parallelitatseigenschaften.- 5.3.2.1 Impliziter Parallelismus.- 5.3.2.2 Explizite Parallelitat.- 5.3.2.3 Granularitat.- 5.3.3 Kommunikation und Synchronisation.- 5.3.3.1 Kommunikation.- 5.3.3.2 Synchronisation.- 5.3.4 Parallelitatsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 5.3.4.1 Prozessverwaltung.- 5.3.4.2 Speicherverwaltung.- 5.3.5 Abstrakte Maschine.- 5.3.5.1 Die abstrakte Maschine von Levy fur GHC.- 5.3.5.2 Die abstrakte Maschine fur das Datenflussmodell.- 5.3.5.3 Die abstrakte Maschine zur KPUND-Baum-Sprache.- 5.3.6 Hardware-Architekturen.- 5.3.6.1 PIM-R.- 5.3 6.2 PIM-D.- 5.3.6.3 Die neue PIM-Maschine von ICOT.- 5.3.6.4 ALICE.- 5.3.7 Resumee.- 5.4 PROLOG-Anwendungen und Datenbanken.- 5.4.1 Motivation.- 5.4.2 Problemstellung.- 5.4.2.1 Darstellung von Fakten und Regeln.- 5.4.2.2 Schnittstellen zwischen DBMS und KBS.- 5.4.2.3 Ausblick.- 5.5 Literaturverzeichnis.- 6 Vergleich der Architekturvorschlage.- 7 Glossar.

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