architectures - research school of computer science | · 2017-10-26 · architectures © 2017 uwe...
TRANSCRIPT
643
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
643
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
In t
his
chap
ter
Har
dw
are
arch
itec
ture
s:
☞
Fro
m s
imp
le lo
gic
to m
ult
i-co
re C
PUs
☞
Co
ncu
rren
cy o
n d
iffe
ren
t lev
els
Soft
war
e ar
chit
ectu
res:
☞
Lan
guag
es o
f Co
ncu
rren
cy
☞
Op
erat
ing
syst
ems
and
lib
rari
es
641
9A
rchi
tect
ures
Uw
e R
. Zim
mer
- T
he A
ustr
alia
n N
atio
nal U
nive
rsity
Co
ncu
rren
t & D
istr
ibu
ted
Sys
tem
s 20
17
644
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
644
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Laye
rs o
f abs
trac
tion
Abs
trac
tion
Lay
erFo
rm o
f con
curr
ency
App
licat
ion
leve
l (u
ser
inte
rfac
e, s
pec
ifi c
fun
ctio
nal
ity.
..)
Dis
trib
ute
d s
yste
ms,
ser
vers
, web
ser
vice
s,
“mu
ltit
aski
ng”
(po
pu
lar
un
der
stan
din
g)
Lang
uage
leve
l (d
ata
typ
es, t
asks
, cla
sses
, API
, ...)
Pro
cess
lib
rari
es, t
asks
/th
read
s (l
angu
age)
, syn
-ch
ron
isat
ion
, mes
sage
pas
sin
g, in
trin
sic,
...
Ope
rati
ng s
yste
m
(HA
L, p
roce
sses
, vir
tual
mem
ory
)
OS
pro
cess
es/t
hre
ads,
sig
nal
s, e
ven
ts,
mu
ltit
aski
ng,
SM
P, v
irtu
al p
aral
lel m
ach
ines
,...
CPU
/ in
stru
ctio
n le
vel
(ass
emb
ly in
stru
ctio
ns)
Logi
cally
seq
uen
tial
: pip
elin
es, o
ut-
of-
ord
er, e
tc.
logi
cally
co
ncu
rren
t: m
ult
ico
res,
inte
rru
pts
, etc
.
Dev
ice
/ re
gist
er le
vel
(ari
thm
etic
un
its,
reg
iste
rs,..
.)
Para
llel a
dd
ers,
SIM
D, m
ult
iple
exe
cuti
on
un
its,
ca
ches
, pre
fetc
h, b
ran
ch p
red
icti
on
, etc
.
Logi
c ga
tes
(‘an
d’,
‘or’,
‘no
t’, fl
ip-fl
op
, etc
.)
Inh
eren
tly
mas
sive
ly p
aral
lel,
syn
chro
nis
ed b
y cl
ock
; or:
asy
nch
ron
ou
s lo
gic
Dig
ital
cir
cuit
ry
(gat
es, b
use
s, c
lock
s, e
tc.)
Mu
ltip
le c
lock
s, p
erip
her
al h
ard
war
e, m
emo
ry, .
..
Ana
log
circ
uitr
y (tra
nsi
sto
rs, c
apac
ito
rs, .
..)C
on
tin
uo
us
tim
e an
d in
her
entl
y co
ncu
rren
t
642
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
642
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Ref
eren
ces
[Bac
on9
8]J.
Bac
on
Co
ncu
rren
t Sys
tem
s19
98 (2
nd
Ed
itio
n) A
dd
iso
n W
esle
y Lo
ngm
an L
td, I
SBN
0-2
01-1
7767
-6
[ Sta
lling
s200
1 ] St
allin
gs, W
illia
m
Op
erat
ing
Syst
ems
Pren
tice
Hal
l, 20
01
[Int
el20
10]
Inte
l® 6
4 an
d IA
-32
Arc
hit
ectu
res
Op
tim
izat
ion
Ref
eren
ce M
anu
alh
ttp
://w
ww
.inte
l.co
m/p
rod
uct
s/p
roce
sso
r/m
anu
als/
647
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
647
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Logi
c -
the
basi
c bu
ildin
g bl
ocks
for
digi
tal c
ompu
ters
Co
nst
ruct
ing
logi
c ga
tes
– fo
r in
stan
ce N
AN
D in
CM
OS:
… a
nd
su
bse
qu
entl
y al
l oth
er lo
gic
gate
s:
NA
ND
NA
ND
NA
ND
AQ
NA
ND
NA
ND
NA
ND
Q
Q
A B A B
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
A B
Q
NOT
AQ
OR
QA B
QA B
AND
XOR
A BQ
NA
ND
A BQ
A B
Q
PMO
S
NM
OS
AB
&Q
00
&1
01
&1
10
&1
11
&0
645
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
645
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Co
ntro
llab
le S
wit
ches
& R
atio
sas
tra
nsis
tors
, rel
ays,
vac
uum
tub
es, v
alve
s, e
tc.
Logi
c -
the
basi
c bu
ildin
g bl
ocks
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Dif
fere
nce
En
gin
e
Ch
arle
s B
abb
age
1822
Firs
t tra
nsi
sto
r
Joh
n B
ard
een
an
d W
alte
r B
ratt
ain
194
7
Stra
nd
bee
st
Theo
Jan
sen
199
0A
nti
kyth
era
Mec
han
ism
Gre
ek 1
50-1
00 B
C-
Cre
dit:
Wik
iped
ia
648
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
648
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Logi
c -
the
basi
c bu
ildin
g bl
ocks
Hal
f ad
der
: Fu
ll ad
der
:
Rip
ple
car
ry a
dd
er:
AXOR
AND
B
S C
Ai
XOR
AND
Bi
XOR
AND
OR
S i
Ci-
1C
i
A0
XOR
AND
B0
S 0
XOR
AND
XOR
AND
OR
S 1
A1
B1
XOR
AND
XOR
AND
OR
A2
B2
S 2
C
646
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
646
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Logi
c -
the
basi
c bu
ildin
g bl
ocks
for
digi
tal c
ompu
ters
Co
nst
ruct
ing
logi
c ga
tes
– fo
r in
stan
ce N
AN
D in
CM
OS:
NA
ND
A BQ
A B
Q
PMO
S
NM
OS
AB
&Q
00
&1
01
&1
10
&1
11
&0
651
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
651
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures A
sim
ple
CPU
• D
ecod
er/S
eque
ncer
Can
be
a m
ach
ine
in it
self
wh
ich
bre
aks
CPU
in
stru
ctio
ns
into
co
ncu
rren
t mic
ro c
od
e.
• Ex
ecut
ion
Uni
t / A
rith
met
ic-L
ogi
c-U
nit
(ALU
)A
co
llect
ion
of t
ran
sfo
rmat
ion
al lo
gic.
• M
emor
y
• R
egis
ters
Inst
ruct
ion
po
inte
r, st
ack
po
inte
r,ge
ner
al p
urp
ose
an
d s
pec
ializ
ed r
egis
ters
• Fl
ags
Ind
icat
ing
the
stat
es o
f th
e la
test
cal
cula
tio
ns.
• C
ode/
Dat
a m
anag
emen
tFe
tch
ing,
Cac
hin
g, S
tori
ng
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
649
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
649
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Logi
c -
the
basi
c bu
ildin
g bl
ocks
Bas
ic F
lip-F
lop
sQ Q
DQ Q
NA
ND
Q
NA
ND
Q
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
DC
Q Q
C
S R
S R
NA
ND
NA
ND
Q Q
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NA
ND
NOT
S R
J K C
J K
Q Q
S R
S R
652
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
652
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures
Inte
rrup
ts
• O
ne
or
mu
ltip
le li
nes
wir
ed
dir
ectl
y in
to th
e se
qu
ence
r
☞
Req
uir
ed fo
r: Pr
e-em
ptiv
e sc
hedu
ling,
Tim
er d
rive
n ac
tion
s,
Tran
sien
t ha
rdw
are
inte
ract
ions
, …
☞
Usu
ally
pre
ced
ed b
y an
ext
ern
al lo
gic
(“in
terr
up
t co
ntr
olle
r”) w
hic
h a
ccu
mu
-la
tes
and
en
cod
es a
ll ex
tern
al r
equ
ests
.
On
inte
rru
pt (
if u
nm
aske
d):
• C
PU s
top
s n
orm
al s
equ
ence
r fl
ow
.
• Lo
oku
p o
f in
terr
up
t han
dle
r’s a
dd
ress
• C
urr
ent I
P an
d s
tate
pu
shed
on
to s
tack
.
• IP
set
to in
terr
up
t han
dle
r.
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
Int.
650
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
650
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Logi
c -
the
basi
c bu
ildin
g bl
ocks
Q Q
DQ Q≡
S R
J K
Q Q
S R
≡S R
J K
Q Q
S R
D CT
Q Q≡
J K
Q Q
S R
T C
TQ Q≡
DQ Q
XOR
T C
JQ Q≡
DQ Q
CK
AND
OR
AND
J K
S R
S R
TS R
TS R
TS R
TS R
TS R
TS R
TS R
TS R
1
C
S 0S 1
S 2S 3
S 4S 5
S 6S 7
R
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
11
11
11
1
JK- a
nd
D- F
lip-F
lop
s as
un
iver
sal F
lip-F
lop
s
Co
un
tin
g re
gist
er:
655
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
655
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
s
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
Regi
ster
s
Loca
l va
riab
les
653
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
653
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PC
SP
656
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
656
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
Regi
ster
s
Loca
l va
riab
les
654
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
654
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
SP
…Pr
ogra
m
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
659
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
659
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p re
gist
ers
Retu
rn f
rom
inte
rrup
t
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PC
657
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
657
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Remo
ve l
ocal
var
iabl
es
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
Reg
iste
rs
660
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
660
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PC
SP
658
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
658
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p re
gist
ers
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
663
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
663
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Clea
r in
terr
upt
flag
(Adj
ust
prio
riti
es)
(Re-
enab
le i
nter
rupt
)Pu
sh o
ther
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
s
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
Regi
ster
s
Loca
l va
riab
les
Scra
tch
regi
ster
s
661
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
661
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
…Pr
ogra
m
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
Scra
tch
regi
ster
s
SP
LR is
load
ed w
ith
a s
pec
ial v
alu
e
664
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
664
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
Regi
ster
s
Loca
l va
riab
les
Scra
tch
regi
ster
s
Clea
r in
terr
upt
flag
(Adj
ust
prio
riti
es)
(Re-
enab
le i
nter
rupt
) Pu
sh o
ther
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
PC
662
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
662
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Clea
r in
terr
upt
flag
(Adj
ust
prio
riti
es)
(Re-
enab
le i
nter
rupt
)
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PC
Scra
tch
regi
ster
s
FP
667
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
667
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Clea
r in
terr
upt
flag
(Adj
ust
prio
riti
es)
(Re-
enab
le i
nter
rupt
) Pu
sh o
ther
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p ot
her
regi
ster
sRe
turn
("b
x lr
")
PC
SP FP
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
665
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
665
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
Scra
tch
regi
ster
s
Clea
r in
terr
upt
flag
(Adj
ust
prio
riti
es)
(Re-
enab
le i
nter
rupt
) Pu
sh o
ther
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p ot
her
regi
ster
sPC
668
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
668
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t ha
ndle
r
Thin
gs t
o c
ons
ider
☞
Inte
rru
pt h
and
ler
cod
e ca
n b
e in
terr
up
ted
as
wel
l.
☞
Are
yo
u a
llow
ing
to in
terr
up
t an
inte
rru
pt h
and
ler
wit
h a
n
inte
rru
pt o
n th
e sa
me
pri
ori
ty le
vel (
e.g.
the
sam
e in
terr
up
t)?
☞
Can
yo
u o
verr
un
a s
tack
wit
h in
terr
up
t han
dle
rs?
666
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
666
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Inte
rrup
t pr
oces
sing
Stac
k
Cod
e
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Prog
ram
Inte
rrup
t han
dler
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
Scra
tch
regi
ster
s
Clea
r in
terr
upt
flag
(Adj
ust
prio
riti
es)
(Re-
enab
le i
nter
rupt
) Pu
sh o
ther
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sRu
n ha
ndle
r co
de
..
do s
ome
I/O
..
.
. or
run
som
e ti
me
crit
ical
cod
e ..
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p ot
her
regi
ster
sRe
turn
("b
x lr
")PC
671
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
671
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
SP
…Pr
oces
s 1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
SP
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
PCB
……
…
PCFlags
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
PC
669
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
669
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Mul
tipl
e pr
ogra
ms
If w
e ca
n e
xecu
te in
terr
up
t han
dle
r co
de
“co
ncu
rren
tly”
to o
ur “
mai
n”
pro
gram
:
☞
Can
we
then
als
o h
ave
mu
ltip
le “
mai
n”
pro
gram
s?
672
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
672
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
s
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
SP
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
PCB
……
…
PCFl
ags
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
670
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
670
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PC
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
SP
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
PID
PCB
……
…
SP
675
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
675
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sSt
ore
SP t
o PC
B 1
Sche
dule
rLo
ad S
P fr
om P
CB 2
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
SP
PCB
……
…
PCFlags
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
SP
673
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
673
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sSt
ore
SP t
o PC
B 1
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
SP
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
SP
PCB
……
…
PCFlags
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
676
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
676
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sSt
ore
SP t
o PC
B 1
Sche
dule
rLo
ad S
P fr
om P
CB 2
Remo
ve l
ocal
var
iabl
es
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
SP
PCB
……
…
PCFl
ags
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
sSP
Reg
iste
rs
674
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
674
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
SP
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sSt
ore
SP t
o PC
B 1
Sche
dule
r
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
PID
SP
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
SP
PCB
……
…
PCFl
ags
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
679
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
679
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures
Pip
elin
eSo
me
CPU
act
ion
s ar
e n
atu
rally
seq
uen
tial
(e
.g. i
nst
ruct
ion
s n
eed
to b
e fi
rst l
oad
ed, t
hen
d
eco
ded
bef
ore
they
can
be
exec
ute
d).
Mo
re fi
ne
grai
ned
seq
uen
ces
can
b
e in
tro
du
ced
by
bre
akin
g C
PU
inst
ruct
ion
s in
to m
icro
co
de.
☞
Ove
rlap
pin
g th
ose
seq
uen
ces
in ti
me
will
lead
to th
e co
nce
pt o
f pip
elin
es.
☞
Sam
e la
ten
cy, y
et h
igh
er th
rou
ghp
ut.
☞
(Co
nd
itio
nal
) bra
nch
es
mig
ht b
reak
the
pip
elin
es
☞ B
ran
ch p
red
icto
rs b
eco
me
esse
nti
al.
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
enntntttt
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Dat
a m
anag
emen
tD
ata
man
agem
ent
SeInt.
677
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
677
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sSt
ore
SP t
o PC
B 1
Sche
dule
rLo
ad S
P fr
om P
CB 2
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p re
gist
ers
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
PID
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
SP
PCB
……
…
PCFlags
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
SP
680
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
680
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures
Para
llel p
ipel
ines
Filli
ng
par
alle
l pip
elin
es
(by
alte
rnat
ing
inco
min
g co
mm
and
s b
etw
een
p
ipel
ines
) may
em
plo
y m
ult
iple
ALU
’s.
☞
(Co
nd
itio
nal
) bra
nch
es m
igh
t ag
ain
bre
ak th
e p
ipel
ines
.
☞
Inte
rdep
end
enci
es m
igh
t lim
it
the
deg
ree
of c
on
curr
ency
.
☞
Sam
e la
ten
cy, y
et e
ven
hig
her
thro
ugh
pu
t.
☞
Co
mp
ilers
nee
d to
be
awar
e o
f th
e o
pti
on
s.
ALU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Dat
a m
anag
emen
tD
ata
man
agem
ent
Fla
AALU
ALU
ALU
erertt A
LU
ALU
Dat
a m
anag
emen
tD
ata
man
agem
ent
SeInt.
678
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
678
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Con
text
sw
itch
Cod
eSt
ack
Stac
kC
ode
kd
Cd
k
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
Bas
e
Push
reg
iste
rsDe
clar
e lo
cal
vari
able
sSt
ore
SP t
o PC
B 1
Sche
dule
rLo
ad S
P fr
om P
CB 2
Remo
ve l
ocal
var
iabl
esPo
p re
gist
ers
Retu
rn f
rom
inte
rrup
t
Proc
ess
1
Dis
patc
her
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Glo
bal v
aria
bles
Loca
l var
iabl
es
Ret
urn
addr
ess
Con
text
Para
met
ers
Loca
l var
iabl
es
FP Bas
e
PID
PCB
…
Proc
ess
2 ……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
PCFl
ags
PID
SP
PCB
……
…
PC
Reg
iste
rs
Co
nte
xt-
swit
ch-
vari
able
s
SP
683
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
683
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures
Hyp
er-t
hrea
ding
Emu
late
s m
ult
iple
vir
tual
CPU
co
res
by
mea
ns
of r
eplic
atio
n o
f:
• R
egis
ter
sets
• Se
qu
ence
r
• Fl
ags
• In
terr
up
t lo
gic
wh
ile k
eep
ing
the
“exp
ensi
ve”
reso
urc
es
like
the
ALU
cen
tral
yet
acc
essi
ble
by
mu
ltip
le h
yper
-th
read
s co
ncu
rren
tly.
☞
Req
uire
s pr
ogra
mm
ing
lang
uage
s w
ith
impl
icit
or
expl
icit
con
curr
ency
.
Exam
ple
s: In
tel P
enti
um
4, C
ore
i5/i7
, Xeo
n,
Ato
m, S
un
Ult
raSP
AR
C T
2 (8
thre
ads
per
co
re)
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
gist
ers
RReg
isRR
egi
SPSSPSPPPPPP
Cod
IIIIIIIIIIIIIPIIPPPPPPPPPPP
Dat
a
SSSPPP
gsglFlalFFFFlFlFFllllllggsg
FlllFFlaagg
sgsgsgsgggggsgsgggFlFl
aFl
aFFFF
aaggggFl
alagg
Sequ
ence
rD
ecod
er
Flag
sFl
ags
Reg
iste
rs
IP SPReg
iste
rs
IP SP
Sequ
ence
rD
ecod
erInt.
681
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
681
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures
Out
of o
rder
exe
cuti
onB
reak
ing
the
seq
uen
ce in
sid
e ea
ch p
ipe-
line
lead
s to
‘ou
t of o
rder
’ CPU
des
ign
s.
☞
Rep
lace
pip
elin
es w
ith
har
dw
are
sch
edu
ler.
☞
Res
ult
s n
eed
to b
e “r
e-se
qu
enti
aliz
ed”
or
po
ssib
ly d
isca
rded
.
☞
“Co
nd
itio
nal
bra
nch
pre
dic
tio
n”
exec
ute
s th
e m
ost
like
ly b
ran
ch o
r m
ult
iple
bra
nch
es.
☞
Wo
rks
bet
ter
if th
e p
rese
nte
d c
od
e se
qu
ence
has
mo
re in
dep
end
ent
inst
ruct
ion
s an
d fe
wer
co
nd
itio
nal
bra
nch
es.
☞
This
har
dw
are
will
req
uir
e (e
xten
sive
) co
de
op
tim
izat
ion
to b
e fu
lly u
tiliz
ed.
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
Fla
AAALU
ALUee
A
LU
ALU
Dat
a m
anag
emen
tD
ata
man
agem
entee
Cod
e m
anag
emen
t
Sequ
ence
rD
ecod
er
Dat
a m
anag
emen
tD
ata
man
agem
ent
SeInt.
684
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
684
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures
Mul
ti-c
ore
CPU
sFu
ll re
plic
atio
n o
f mu
ltip
le C
PU c
ore
s o
n th
e sa
me
chip
pac
kage
.
• O
ften
co
mb
ined
wit
h h
yper
-th
read
-in
g an
d/o
r m
ult
iple
oth
er m
ean
s (a
s in
tro
du
ced
ab
ove
) on
eac
h c
ore
.
• C
lean
est a
nd
mo
st e
xplic
it im
ple
men
tati
on
o
f co
ncu
rren
cy o
n th
e C
PU le
vel.
☞
Req
uire
s sy
nchr
oniz
ed a
tom
ic o
pera
tion
s.
☞
Req
uire
s pr
ogra
mm
ing
lang
uage
s w
ith
impl
icit
or
expl
icit
con
curr
ency
.
His
tori
cally
the
intr
od
uct
ion
of m
ult
i-co
re
CPU
s en
ded
the
“GH
z ra
ce”
in th
e ea
rly
2000
’s.
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rsFl
ags
Dat
a m
anag
emen
t
gist
ers
Dat
a
gssgFFFFFl
aFlFlFFl
allllllaaggsg
FlFlaagg
sgsgsgsgggggsgsggFlFl
aFl
aFl
aFFF
aaagggggFl
alaagggg
Sequ
ence
rD
ecod
er
Flag
sFl
ags
Reg
iste
rs
IP SPReg
iste
rs
IP SP
Sequ
ence
rD
ecod
erInt.
682
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
682
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures SIM
D A
LU u
nits
Pro
vid
es th
e fa
cilit
y to
ap
ply
the
sam
e in
-st
ruct
ion
to m
ult
iple
dat
a co
ncu
rren
tly.
Als
o r
efer
red
to a
s “v
ecto
r u
nit
s”.
Exam
ple
s: A
ltiv
ec, M
MX
, SSE
[2|3
|4],
…
☞
Req
uire
s sp
ecia
lized
com
pile
rs
or p
rogr
amm
ing
lang
uage
s w
ith
impl
icit
con
curr
ency
.
GPU
pro
cess
ing
Gra
ph
ics
pro
cess
or
as a
vec
tor
un
it.
☞
Un
ifyi
ng
arch
itec
ture
lan
guag
es a
re
use
d (O
pen
CL,
CU
DA
, GPG
PU).
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
tegee
LUA
LAA
LUA
LLUA
LAAAA
UUUUUAAAAAAAAA
eeemmmmmmmen
ttm
enttt
mmenen
tttttttttttttttttttt
A
LU
ALU
A
LU
ALU
Int.
687
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
687
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Alt
erna
tive
Pro
cess
or A
rchi
tect
ures
: Par
alla
x Pr
opel
ler
(200
6)
Low
co
st 3
2 b
it p
roce
sso
r ($
8)
8 co
res
wit
h 2
kB
loca
l mem
ory
40 k
B s
har
ed m
emo
ry
No
inte
rru
pts
!8
sem
aph
ore
s
685
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
685
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Proc
esso
r A
rchi
tect
ures Vir
tual
mem
ory
Tran
slat
es lo
gica
l mem
ory
ad
dre
sses
in
to p
hys
ical
mem
ory
ad
dre
sses
an
d p
rovi
des
mem
ory
pro
tect
ion
feat
ure
s.
• D
oes
no
t in
tro
du
ce c
on
curr
ency
by
itse
lf.
☞
Is s
till
esse
nti
al fo
r co
ncu
rren
t pro
gram
min
g as
har
dw
are
mem
ory
pro
tect
ion
gu
aran
tees
mem
ory
inte
grit
y fo
r in
div
idu
al p
roce
sses
/ th
read
s.
A
LU
Memory
Sequ
ence
rD
ecod
er
Cod
e m
anag
emen
t
Reg
iste
rs
IP SP
Flag
s
Dat
a m
anag
emen
t
Physical memory
Virtual memory
Int.
688
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
688
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Alt
erna
tive
Pro
cess
or A
rchi
tect
ures
: IB
M C
ell p
roce
ssor
(20
01)
theo
reti
cal 2
5.6
GFL
OPS
at 3
.2 G
Hz
8 co
res
for
spec
ializ
ed h
igh
-b
and
wid
th fl
oat
ing
po
int
op
erat
ion
s an
d 1
28 b
it r
egis
ters
Mu
ltip
le in
terc
on
nec
t to
po
logi
es
64 b
it
Pow
erPC
co
re
Cac
he
686
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
686
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Alt
erna
tive
Pro
cess
or A
rchi
tect
ures
: Par
alla
x Pr
opel
ler
691
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
691
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Vect
or M
achi
nes
Vect
ori
zati
on
av
ax y z
ax
ay
az
$$
$ $ $
==
ff
pp
cons
t In
dex
= {1
..
1000
0000
0},
Ve
ctor
_1 :
[In
dex]
rea
l =
1.0,
Sc
ale
:
rea
l =
5.1,
Sc
aled
:
[Ve
ctor
] re
al =
Sca
le *
Vec
tor_
1;
Tran
slat
es in
to C
PU-l
evel
vec
tor
oper
atio
ns
as w
ell a
s m
ulti
-cor
e o
r fu
lly d
istr
ibut
ed o
pera
tion
s
Fun
ctio
n is
“p
rom
oted
”
Vect
o
689
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
689
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Mul
ti-C
PU s
yste
ms
Scal
ing
up:
• M
ult
i-C
PU o
n th
e sa
me
mem
ory
mu
ltip
le C
PUs
on
sam
e m
oth
erb
oar
d a
nd
mem
ory
bu
s, e
.g. s
erve
rs, w
ork
stat
ion
s
• M
ult
i-C
PU w
ith
hig
h-s
pee
d in
terc
on
nec
tsva
rio
us
sup
erco
mp
ute
r ar
chit
ectu
res,
e.g
. Cra
y X
E6:
• 12
-co
re A
MD
Op
tero
n, u
p to
192
per
cab
inet
(230
4 co
res)
• 3D
toru
s in
terc
on
nec
t (1
60 G
B/s
ec c
apac
ity,
48
po
rts
per
no
de)
• C
lust
er c
om
pu
ter
(Mu
lti-
CPU
ove
r n
etw
ork
)m
ult
iple
co
mp
ute
rs c
on
nec
ted
by
net
wo
rk in
terf
ace,
e.g.
Su
n C
on
stel
lati
on
Clu
ster
at A
NU
:
• 14
92 n
od
es, e
ach
: 2x
Qu
ad c
ore
Inte
l Neh
alem
, 24
GB
RA
M
• Q
DR
Infi
nib
and
net
wo
rk, 2
.6 G
B/s
ec
692
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
692
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Vect
or M
achi
nes
Red
ucti
on
vv
x y z
x y zx
xy
yz
z1
2
1 1 1
2 2 2
12
12
12
&&
//
==
==
=f
f^
^^
pp
hh
h
type
Rea
l is
dig
its
15;
type
Vec
tors
is
arra
y (P
osit
ive
rang
e <>
) of
Rea
l;
func
tion
”=”
(Ve
ctor
_1,
Vect
or_2
: V
ecto
rs)
retu
rn B
oole
an i
s
(fo
r al
l i
in V
ecto
r_1’
Rang
e =>
Vec
tor_
1 (i
) =
Vect
or_2
(i)
);
Tran
slat
es in
to
CPU
-lev
el v
ecto
r op
erat
ions
page
692
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
/-c
hai
n is
eva
luat
ed la
zy s
equ
enti
ally
.
690
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
690
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Vect
or M
achi
nes
Vect
ori
zati
on
av
ax y z
ax
ay
az
$$
$ $ $
==
ff
pp
typ
e Re
al
is
dig
its
15;
typ
e Ve
ctor
s is
arr
ay (
Posi
tive
ran
ge <
>) o
f Re
al;
fun
ctio
n Sc
ale
(Sca
lar
: Re
al;
Vect
or :
Vec
tors
) re
turn
Vec
tors
is
Sc
aled
_Vec
tor
: Ve
ctor
s (V
ecto
r’Ra
nge)
;
b
egin
fo
r i
in V
ecto
r’Ra
nge
loop
Sca
led_
Vect
or (
i) :
= Sc
alar
* V
ecto
r (i
);
end
loop
;
retu
rn S
cale
d_Ve
ctor
;
end
Sca
le;
Tran
slat
es in
to
CPU
-lev
el v
ecto
r op
erat
ions
690
f746
(h
t9
“Ahi
tt
”t
734)
Co
mb
ined
wit
h
in-l
inin
g, lo
op u
nrol
ling
and
cac
hing
this
is a
s fa
st a
s a
sin
gle
CPU
will
get
.
Bu
zzw
ord
co
llect
ion
: A
ltiV
ec, S
PE, M
MX
, SSE
, N
EON
, SPU
, AV
X, …
695
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
695
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Vect
or M
achi
nes
Gen
eral
Dat
a-p
aral
lelis
m
Cel
lula
r au
tom
ato
n tr
ansi
tio
ns
fro
m a
sta
te S
into
the
nex
t sta
te Sl :
:,
SS
cS
cc
rS
c"
+"
6!
=l
l^
h, i.e
. all
cells
of a
sta
te
tran
siti
on
co
ncu
rren
tly
into
new
cel
ls b
y fo
llow
ing
a ru
le r.
Next
_Sta
te =
for
all
Worl
d_In
dice
s in
Wor
ld d
o Ru
le (
Stat
e, W
orld
_Ind
ices
);
Joh
n C
on
way
’s G
ame
of L
ife r
ule
:
proc
Rul
e (S
, (i
, j)
: i
ndex
(Wo
rld)
) :
Cell
{
co
nst
Popu
lati
on :
ind
ex (
{0 .
. 9}
) =
+ r
educ
e Co
unt
(Cel
l.Al
ive,
S [
i -
1 ..
i +
1,
j -
1 ..
j +
1])
;
re
turn
(if
Pop
ulat
ion
== 3
||
(Pop
ulat
ion
== 4
&&
S [i
, j]
==
Cell
.Ali
ve)
then
Cel
l.Al
ive
else
Cel
l.De
ad);
}
"
693
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
693
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Vect
or M
achi
nes
Red
ucti
on
vv
x y z
x y zx
xy
yz
z1
2
1 1 1
2 2 2
12
12
12
&&
//
==
==
=f
f^
^^
pp
hh
h
cons
t In
dex
= {1
..
1000
0000
0},
Ve
ctor
_1,
Vect
or_2
: [
Inde
x] r
eal
= 1.
0;
proc
Equ
al (
v1,
v2)
: bo
ol
{
retu
rn &
& re
duce
(v1
==
v2);
}
page
693
of74
6(c
hapt
er9:
“Arc
hite
ctur
es”
upto
page
734)
Tran
slat
es in
to C
PU-l
evel
vec
tor
oper
atio
ns
as w
ell a
s m
ulti
-cor
e o
r fu
lly d
istr
ibut
ed o
pera
tion
s
/-o
per
atio
ns
are
eval
uat
ed in
a c
oncu
rren
t di
vide
-and
-con
quer
(b
inar
y tr
ee) s
tru
ctu
re.
Fun
ctio
n is
“p
rom
oted
”
696
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
696
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Ope
rati
ng S
yste
ms
Wh
at is
an
op
erat
ing
syst
em?
694
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
694
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Vect
or M
achi
nes
Gen
eral
Dat
a-p
aral
lelis
m
px
11 5 1
1"
$ :
: :
6-
- -
-
R TS S S S
V XW W W W
cons
t Ma
sk :
[1
.. 3
, 1
.. 3
] re
al =
((0
, -1
, 0)
, (-
1, 5
, -1
), (
0, -
1, 0
));
proc
Uns
harp
_Mas
k (P
, (i
, j)
: i
ndex
(Im
age)
) :
real
{re
turn
+ r
educ
e (M
ask
* P
[i -
1 .
. i
+ 1,
j -
1 .
. j
+ 1]
);}
cons
t Sh
arpe
ned_
Pict
ure
= fo
rall
px
in I
mage
do
Unsh
arp_
Mask
(Pi
ctur
e, p
x);
px
11 5 1
1"
$ :
: :
6-
- -
-
R TSRR SSS SS TTSS TTTTSSSS
V XWVV WWW WW XXWW XXXXWWWW
Tran
slat
es in
to C
PU-l
evel
vec
tor
oper
atio
ns
as w
ell a
s m
ulti
-cor
e o
r fu
lly d
istr
ibut
ed o
pera
tion
s
699
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
699
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
2. A
reso
urc
e m
anag
er!
... c
oo
rdin
atin
g ac
cess
to h
ard
war
e re
sou
rces
697
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
697
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
1. A
vir
tual
mac
hin
e!
... o
ffer
ing
a m
ore
co
mfo
rtab
le a
nd
saf
er e
nvi
ron
men
t
(e.g
. mem
ory
pro
tect
ion
, har
dw
are
abst
ract
ion
, mu
ltit
aski
ng,
...)
700
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
700
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
2. A
reso
urc
e m
anag
er!
... c
oo
rdin
atin
g ac
cess
to h
ard
war
e re
sou
rces
Op
erat
ing
syst
ems
dea
l wit
h
• p
roce
sso
rs
• m
emo
ry
• m
ass
sto
rage
• co
mm
un
icat
ion
ch
ann
els
• d
evic
es (t
imer
s, s
pec
ial p
urp
ose
pro
cess
ors
, per
iph
eral
har
dw
are,
...
☞
and
task
s/p
roce
sses
/pro
gram
s w
hic
h a
re a
pp
lyin
g fo
r ac
cess
to th
ese
reso
urc
es!
698
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
698
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
1. A
vir
tual
mac
hin
e!
... o
ffer
ing
a m
ore
co
mfo
rtab
le a
nd
saf
er e
nvi
ron
men
t
Har
dw
are
OS
Task
s
Typ
. gen
eral
OS
Har
dw
are
RT-
OS
Task
s
Typ
. rea
l-ti
me
syst
em
Har
dw
are
Task
s
Typ
. em
bed
ded
sys
tem
run
-tim
een
viro
nm
ent
703
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
703
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Pers
on
al c
om
pu
tin
g sy
stem
s, w
ork
stat
ion
s, a
nd
wo
rkgr
ou
p s
erve
rs:
• la
te 7
0s: W
ork
stat
ion
s st
arti
ng
by
po
rtin
g U
NIX
or
VM
S to
‘sm
alle
r’ co
mp
ute
rs.
• 80
s: P
Cs
star
tin
g w
ith
alm
ost
no
ne
of t
he
clas
sica
l OS-
feat
ure
s an
d s
ervi
ces,
b
ut w
ith
an
use
r-in
terf
ace
(Mac
OS)
an
d s
imp
le d
evic
e d
rive
rs (M
S-D
OS)
☞
last
20
year
s: e
volv
ing
and
exp
and
ing
into
cu
rren
t gen
eral
pu
rpo
se O
Ss, l
ike
for
inst
ace:
• So
lari
s (b
ased
on
SV
R4,
BSD
, an
d S
un
OS)
• LI
NU
X (o
pen
so
urc
e U
NIX
re-
imp
lem
enta
tio
n fo
r x8
6 p
roce
sso
rs a
nd
oth
ers)
• cu
rren
t Win
do
ws
(pro
pri
etar
y, p
artl
y b
ased
on
Win
do
ws
NT,
wh
ich
is ‘r
elat
ed’ t
o V
MS)
• M
acO
S X
(Mac
h k
ern
el w
ith
BSD
Un
ix a
nd
a p
rop
riet
ary
use
r-in
terf
ace)
• M
ult
ipro
cess
ing
is s
up
po
rted
by
all t
hes
e O
Ss to
so
me
exte
nt.
• N
on
e o
f th
ese
OSs
are
su
itab
le fo
r em
bed
ded
sys
tem
s, a
lth
ou
gh tr
ials
hav
e b
een
per
form
ed.
• N
on
e o
f th
ese
OSs
are
su
itab
le fo
r d
istr
ibu
ted
or
real
-tim
e sy
stem
s.
701
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
701
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
The
evol
utio
n of
ope
rati
ng s
yste
ms
• in
the
beg
inn
ing:
sin
gle
use
r, si
ngl
e p
rogr
am, s
ingl
e ta
sk, s
eria
l pro
cess
ing
- no
OS
• 50
s: S
yste
m m
on
ito
rs /
bat
ch p
roce
ssin
g
☞th
e m
on
ito
r o
rder
ed th
e se
qu
ence
of j
ob
s an
d tr
igge
red
thei
r se
qu
enti
al e
xecu
tio
n
• 50
s-60
s: A
dva
nce
d s
yste
m m
on
ito
rs /
bat
ch p
roce
ssin
g:
☞
the
mo
nit
or
is h
and
ling
inte
rru
pts
an
d ti
mer
s
☞ fi
rst s
up
po
rt fo
r m
emo
ry p
rote
ctio
n
☞
fi rs
t im
ple
men
tati
on
s o
f pri
vile
ged
inst
ruct
ion
s (a
cces
sib
le b
y th
e m
on
ito
r o
nly
).
• ea
rly
60s:
Mu
ltip
rogr
amm
ing
syst
ems:
☞em
plo
y th
e lo
ng
dev
ice
I/O
del
ays
for
swit
ches
to o
ther
, ru
nab
le p
rogr
ams
• ea
rly
60s:
Mu
ltip
rogr
amm
ing,
tim
e-sh
arin
g sy
stem
s:
☞
assi
gn ti
me-
slic
es to
eac
h p
rogr
am a
nd
sw
itch
reg
ula
rly
• ea
rly
70s:
Mu
ltit
aski
ng
syst
ems
– m
ult
iple
dev
elo
pm
ents
res
ult
ing
in U
NIX
(bes
ides
oth
ers)
• ea
rly
80s:
sin
gle
use
r, si
ngl
e ta
skin
g sy
stem
s, w
ith
em
ph
asis
on
use
r in
terf
ace
or
API
s.
MS-
DO
S, C
P/M
, Mac
OS
and
oth
ers
fi rs
t em
plo
yed
‘sm
all s
cale
’ CPU
s (p
erso
nal
co
mp
ute
rs).
• m
id-8
0s: D
istr
ibu
ted
/mu
ltip
roce
sso
r o
per
atin
g sy
stem
s - m
od
ern
UN
IX s
yste
ms
(SY
SV, B
SD)
704
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
704
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Para
llel o
per
atin
g sy
stem
s
• su
pp
ort
for
a la
rge
nu
mb
er o
f pro
cess
ors
, eit
her
:
• sy
mm
etri
cal:
each
CPU
has
a fu
ll co
py
of t
he
op
erat
ing
syst
em
or •
asym
met
rica
l: o
nly
on
e C
PU c
arri
es th
e fu
ll o
per
atin
g sy
stem
, th
e o
ther
s ar
e o
per
ated
by
smal
l op
erat
ing
syst
em s
tub
s to
tran
sfer
co
de
or
task
s.
702
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
702
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
The
evol
utio
n of
com
mun
icat
ion
syst
ems
• 19
01: fi
rst
wir
eles
s d
ata
tran
smis
sio
n (M
ors
e-co
de
fro
m s
hip
s to
sh
ore
)
• ‘5
6: fi
rst t
ran
smis
sio
n o
f dat
a th
rou
gh p
ho
ne-
lines
• ‘6
2: fi
rst t
ran
smis
sio
n o
f dat
a vi
a sa
telli
tes
(Tel
star
)
• ‘6
9: A
RPA
-net
(pre
dec
esso
r o
f th
e cu
rren
t in
tern
et)
• 80
s: in
tro
du
ctio
n o
f fas
t lo
cal n
etw
ork
s (L
AN
s): e
ther
net
, to
ken
-rin
g
• 90
s: m
ass
intr
od
uct
ion
of w
irel
ess
net
wo
rks
(LA
N a
nd
WA
N)
Cu
rren
t sta
nd
ard
co
nsu
mer
co
mp
ute
rs m
igh
t co
me
wit
h:
• H
igh
sp
eed
net
wo
rk c
on
nec
tors
(e.g
. GB
-Eth
ern
et)
• W
irel
ess
LAN
(e.g
. IEE
E802
.11g
, …)
• Lo
cal d
evic
e b
us-
syst
em (e
.g. F
irew
ire
800,
Fib
re C
han
nel
or
USB
3.0
)
• W
irel
ess
loca
l dev
ice
net
wo
rk (e
.g. B
luet
oo
th)
• In
frar
ed c
om
mu
nic
atio
n (e
.g. I
rDA
)
• M
od
em/A
DSL
707
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
707
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Rea
l-ti
me
op
erat
ing
syst
ems
• Fa
st c
on
text
sw
itch
es?
sho
uld
be
fast
an
yway
• Sm
all s
ize?
sh
ou
ld b
e sm
all a
nyw
ay
• Q
uic
k re
spo
nse
to e
xter
nal
inte
rru
pts
? n
ot ‘
qu
ick’
, bu
t pre
dic
tab
le
• M
ult
itas
kin
g?
oft
en, n
ot a
lway
s
• ‘lo
w le
vel’
pro
gram
min
g in
terf
aces
? n
eed
ed in
man
y o
per
atin
g sy
stem
s
• In
terp
roce
ss c
om
mu
nic
atio
n to
ols
? n
eed
ed in
alm
ost
all
op
erat
ing
syst
ems
• H
igh
pro
cess
or
uti
lizat
ion
? fa
ult
tole
ran
ce b
uild
s o
n r
edu
nd
ancy
!
705
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
705
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Dis
trib
ute
d o
per
atin
g sy
stem
s
• al
l CPU
s ca
rry
a sm
all k
ern
el o
per
atin
g sy
stem
for
com
mu
nic
atio
n s
ervi
ces.
• al
l oth
er O
S-se
rvic
es a
re d
istr
ibu
ted
ove
r av
aila
ble
CPU
s
• se
rvic
es m
ay m
igra
te
• se
rvic
es c
an b
e m
ult
iplie
d in
ord
er to
• gu
aran
tee
avai
lab
ility
(ho
t sta
nd
-by)
• o
r to
incr
ease
thro
ugh
pu
t (h
eavy
du
ty s
erve
rs)
708
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
708
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Rea
l-ti
me
op
erat
ing
syst
ems
nee
d to
pro
vid
e...
☞
the
logi
cal c
orr
ectn
ess
of t
he
resu
lts
as w
ell a
s
☞
the
corr
ectn
ess
of t
he
tim
e, w
hen
the
resu
lts
are
del
iver
ed
☞
Pred
icta
bili
ty!
(no
t per
form
ance
!)
☞
All
resu
lts
are
to b
e d
eliv
ered
just
-in
-tim
e –
no
t to
o e
arly
, no
t to
o la
te.
Tim
ing
con
stra
ints
are
sp
ecifi
ed in
man
y d
iffe
ren
t way
s ...
... o
ften
as
a re
spo
nse
to ‘e
xter
nal
’ eve
nts
☞re
acti
ve s
yste
ms
706
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
706
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Rea
l-ti
me
op
erat
ing
syst
ems
• Fa
st c
on
text
sw
itch
es?
• Sm
all s
ize?
• Q
uic
k re
spo
nse
to e
xter
nal
inte
rru
pts
?
• M
ult
itas
kin
g?
• ‘lo
w le
vel’
pro
gram
min
g in
terf
aces
?
• In
terp
roce
ss c
om
mu
nic
atio
n to
ols
?
• H
igh
pro
cess
or
uti
lizat
ion
?
711
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
711
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
Is th
ere
a st
and
ard
set
of f
eatu
res
for
op
erat
ing
syst
ems?
☞
no:
the
term
‘op
erat
ing
syst
em’ c
ove
rs 4
kB
mic
roke
rnel
s,
as w
ell a
s >
1 G
B in
stal
lati
on
s o
f des
kto
p g
ener
al p
urp
ose
op
erat
ing
syst
ems.
709
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
709
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Type
s of
cur
rent
ope
rati
ng s
yste
ms
Emb
edd
ed o
per
atin
g sy
stem
s
• u
sual
ly r
eal-
tim
e sy
stem
s, o
ften
har
d r
eal-
tim
e sy
stem
s
• ve
ry s
mal
l fo
otp
rin
t (o
ften
a fe
w K
Bs)
• n
on
e o
r lim
ited
use
r-in
tera
ctio
n
☞
90-9
5% o
f all
pro
cess
ors
are
wo
rkin
g h
ere!
712
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
712
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
Is th
ere
a st
and
ard
set
of f
eatu
res
for
op
erat
ing
syst
ems?
☞
no:
the
term
‘op
erat
ing
syst
em’ c
ove
rs 4
kB
mic
roke
rnel
s,
as w
ell a
s >
1 G
B in
stal
lati
on
s o
f des
kto
p g
ener
al p
urp
ose
op
erat
ing
syst
ems.
Is th
ere
a m
inim
al s
et o
f fea
ture
s?
710
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
710
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
Is th
ere
a st
and
ard
set
of f
eatu
res
for
op
erat
ing
syst
ems?
715
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
715
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
Is th
ere
a st
and
ard
set
of f
eatu
res
for
op
erat
ing
syst
ems?
☞
no:
the
term
‘op
erat
ing
syst
em’ c
ove
rs 4
kB
mic
roke
rnel
s,
as w
ell a
s >
1 G
B in
stal
lati
on
s o
f des
kto
p g
ener
al p
urp
ose
op
erat
ing
syst
ems.
Is th
ere
a m
inim
al s
et o
f fea
ture
s?
☞
alm
ost:
mem
ory
man
agem
ent,
proc
ess
man
agem
ent a
nd
inte
r-pr
oces
s co
mm
unic
atio
n/sy
nchr
onis
atio
n
will
be
con
sid
ered
ess
enti
al in
mo
st s
yste
ms
Is th
ere
alw
ays
an e
xplic
it o
per
atin
g sy
stem
?
☞
no:
som
e la
ngu
ages
an
d d
evel
op
men
t sys
tem
s o
per
ate
wit
h s
tan
dal
on
e ru
nti
me
envi
ron
men
ts
713
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
713
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
Is th
ere
a st
and
ard
set
of f
eatu
res
for
op
erat
ing
syst
ems?
☞
no:
the
term
‘op
erat
ing
syst
em’ c
ove
rs 4
kB
mic
roke
rnel
s,
as w
ell a
s >
1 G
B in
stal
lati
on
s o
f des
kto
p g
ener
al p
urp
ose
op
erat
ing
syst
ems.
Is th
ere
a m
inim
al s
et o
f fea
ture
s?
☞
alm
ost:
mem
ory
man
agem
ent,
proc
ess
man
agem
ent a
nd
inte
r-pr
oces
s co
mm
unic
atio
n/sy
nchr
onis
atio
n
will
be
con
sid
ered
ess
enti
al in
mo
st s
yste
ms
716
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
716
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal f
eatu
res
of o
pera
ting
sys
tem
s
Pro
cess
man
agem
ent:
• C
on
text
sw
itch
• Sc
hed
ulin
g
• B
oo
k ke
epin
g (c
reat
ion
, sta
tes,
cle
anu
p)
☞
con
text
sw
itch
:
☞
nee
ds
to...
• ‘r
emo
ve’ o
ne
pro
cess
fro
m th
e C
PU w
hile
pre
serv
ing
its
stat
e
• ch
oo
se a
no
ther
pro
cess
(sch
edu
ling)
• ‘in
sert
’ th
e n
ew p
roce
ss in
to th
e C
PU, r
esto
rin
g th
e C
PU s
tate
Som
e C
PUs
hav
e h
ard
war
e su
pp
ort
for
con
text
sw
itch
ing,
oth
erw
ise:
☞
use
inte
rru
pt m
ech
anis
m
714
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
714
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Wha
t is
an
oper
atin
g sy
stem
?
Is th
ere
a st
and
ard
set
of f
eatu
res
for
op
erat
ing
syst
ems?
☞
no:
the
term
‘op
erat
ing
syst
em’ c
ove
rs 4
kB
mic
roke
rnel
s,
as w
ell a
s >
1 G
B in
stal
lati
on
s o
f des
kto
p g
ener
al p
urp
ose
op
erat
ing
syst
ems.
Is th
ere
a m
inim
al s
et o
f fea
ture
s?
☞
alm
ost:
mem
ory
man
agem
ent,
proc
ess
man
agem
ent a
nd
inte
r-pr
oces
s co
mm
unic
atio
n/sy
nchr
onis
atio
n
will
be
con
sid
ered
ess
enti
al in
mo
st s
yste
ms
Is th
ere
alw
ays
an e
xplic
it o
per
atin
g sy
stem
?
719
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
719
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal s
truc
ture
s of
ope
rati
ng s
yste
ms
Mo
no
lith
ic &
Mo
du
lar
• M
od
ule
s ca
n b
e p
latf
orm
ind
epen
den
t
• Ea
sier
to m
ain
tain
an
d to
dev
elo
p
• R
elia
bili
ty is
incr
ease
d
• al
l ser
vice
s ar
e st
ill in
the
kern
el (o
n th
e sa
me
pri
vile
ge le
vel)
☞
may
rea
ch h
igh
effi
cie
ncy
e.g.
cu
rren
t Lin
ux
vers
ion
s
Har
dw
areO
S
Task
s
Mo
du
lar
API
s
M1
M1
Mn
…
717
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
717
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal f
eatu
res
of o
pera
ting
sys
tem
s
Mem
ory
man
agem
ent:
• A
lloca
tio
n /
Dea
lloca
tio
n
• V
irtu
al m
emo
ry: l
ogi
cal v
s. p
hys
ical
ad
dre
sses
, seg
men
ts, p
agin
g, s
wap
pin
g, e
tc.
• M
emo
ry p
rote
ctio
n (p
rivi
lege
leve
ls, s
epar
ate
virt
ual
mem
ory
seg
men
ts, .
..)
• Sh
ared
mem
ory
Syn
chro
nis
atio
n /
Inte
r-p
roce
ss c
om
mu
nic
atio
n•
sem
aph
ore
s, m
ute
xes,
co
nd
. var
iab
les,
ch
ann
els,
mai
lbo
xes,
MPI
, etc
. (ch
apte
r 4)
☞
tigh
tly
cou
ple
d to
sch
edu
ling
/ tas
k sw
itch
ing!
Har
dw
are
abst
ract
ion
• D
evic
e d
rive
rs
• A
PI
• Pr
oto
cols
, fi le
sys
tem
s, n
etw
ork
ing,
eve
ryth
ing
else
...
720
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
720
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal s
truc
ture
s of
ope
rati
ng s
yste
ms
Mo
no
lith
ic &
laye
red
• ea
sily
po
rtab
le
• si
gnifi
can
tly
easi
er to
mai
nta
in
• cr
ash
ing
laye
rs d
o n
ot n
eces
sari
ly s
top
the
wh
ole
OS
• p
oss
ibly
red
uce
d e
ffi c
ien
cy th
rou
gh m
any
inte
rfac
es
• ri
goro
us
imp
lem
enta
tio
n o
f th
e st
acke
d v
irtu
al m
ach
ine
per
spec
tive
on
OSs
e.g.
so
me
curr
ent U
NIX
imp
lem
enta
tio
ns
(e.g
. So
lari
s) to
a c
erta
in d
e-gr
ee, m
any
rese
arch
OSs
(e.g
. ‘TH
E sy
stem
’, D
ijkst
ra ‘6
8)
Har
dw
are
Task
s
Laye
red
M0
M1
Mn
OS
API
s
…
laye
rs
718
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
718
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal s
truc
ture
s of
ope
rati
ng s
yste
ms
Mo
no
lith
ic(o
r ‘t
he
big
mes
s...’
)
• n
on
-po
rtab
le
• h
ard
to m
ain
tain
• la
cks
relia
bili
ty
• al
l ser
vice
s ar
e in
the
kern
el (o
n th
e sa
me
pri
vile
ge le
vel)
☞
bu
t: m
ay r
each
hig
h e
ffi c
ien
cy
e.g.
mo
st e
arly
UN
IX s
yste
ms,
MS-
DO
S (8
0s),
Win
do
ws
(all
no
n-N
T b
ased
ver
sio
ns)
Mac
OS
(un
til v
ersi
on
9),
and
man
y o
ther
s...
Har
dw
are
OS
Task
s
Mo
no
lith
ic
API
s
723
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
723
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal s
truc
ture
s of
ope
rati
ng s
yste
ms
µK
ern
els
& c
lien
t-se
rver
mo
del
s
• µ
kern
el im
ple
men
ts e
ssen
tial
pro
cess
, m
emo
ry, a
nd
mes
sage
han
dlin
g
• al
l ‘h
igh
er’ s
ervi
ces
are
use
r le
vel s
erve
rs
• si
gnifi
can
tly
easi
er to
mai
nta
in
• ke
rnel
en
sure
s re
liab
le m
essa
ge p
assi
ng
b
etw
een
clie
nts
an
d s
erve
rs:
loca
lly a
nd
thro
ugh
a n
etw
ork
• h
igh
ly m
od
ula
r an
d fl
exib
le
• se
rver
s ca
n b
e re
du
nd
ant a
nd
eas
ily r
epla
ced
• p
oss
ibly
red
uce
d e
ffi c
ien
cy th
rou
gh in
crea
sed
co
mm
un
icat
ion
s
e.g.
Java
en
gin
es,
dis
trib
ute
d r
eal-
tim
e o
per
atin
g sy
stem
s, c
urr
ent d
istr
ibu
ted
OSs
res
earc
h p
roje
cts
µke
rnel
, dis
trib
ute
d s
yste
ms
task
1ta
sk n
serv
ice
1
µke
rnel
µke
rnel
serv
ice
m
µke
rnel
Har
dw
are Net
wo
rk
721
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
721
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal s
truc
ture
s of
ope
rati
ng s
yste
ms
µK
ern
els
& v
irtu
al m
ach
ines
• µ
kern
el im
ple
men
ts e
ssen
tial
pro
cess
, m
emo
ry, a
nd
mes
sage
han
dlin
g
• al
l ‘h
igh
er’ s
ervi
ces
are
dea
lt w
ith
ou
tsid
e th
e ke
rnel
☞ n
o th
reat
for
the
kern
el s
tab
ility
• si
gnifi
can
tly
easi
er to
mai
nta
in
• m
ult
iple
OSs
can
be
exec
ute
d
at th
e sa
me
tim
e
• µ
kern
el is
hig
hly
har
dw
are
dep
end
ent
☞
on
ly th
e µ
kern
el n
eed
s to
be
po
rted
.
• p
oss
ibly
red
uce
d e
ffi c
ien
cy th
rou
gh
incr
ease
d c
om
mu
nic
atio
ns
e.g.
wid
e sp
read
co
nce
pt:
as e
arly
as
the
CP/
M, V
M/3
70 (‘
79)
or
as r
ecen
t as
Mac
OS
X (m
ach
ker
nel
+ B
SD u
nix
), ...
Har
dw
are
µke
rnel
, vir
tual
mac
hin
e
µke
rnel
Task
s
M0
M1
Mn
OS
APIs
…
layer
sO
S
Task
s
APIs
M1
M1
Mn
…O
S
Task
s
APIs
724
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
724
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
UN
IX fe
atu
res
• H
iera
rch
ical
fi le
-sys
tem
(mai
nta
ined
via
‘mo
un
t’ an
d ‘u
nm
ou
nt’
)
• U
niv
ersa
l fi le
-in
terf
ace
app
lied
to fi
les,
dev
ices
(I/O
), as
wel
l as
IPC
• D
ynam
ic p
roce
ss c
reat
ion
via
du
plic
atio
n
• C
ho
ice
of s
hel
ls
• In
tern
al s
tru
ctu
re a
s w
ell a
s al
l API
s ar
e b
ased
on
‘C’
• R
elat
ivel
y h
igh
deg
ree
of p
ort
abili
ty
☞
UN
ICS,
UN
IX, B
SD, X
ENIX
, Sys
tem
V, Q
NX
, IR
IX, S
un
OS,
Ult
rix,
Sin
ix, M
ach,
Pl
an 9
, NeX
TSTE
P, A
IX, H
P-U
X, S
olar
is, N
etB
SD, F
reeB
SD, L
inux
, OPE
N-
STEP
, Ope
nBSD
, Dar
win
, QN
X/N
eutr
ino,
OS
X, Q
NX
RTO
S, ..
. ...
.
722
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
722
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Typi
cal s
truc
ture
s of
ope
rati
ng s
yste
ms
µK
ern
els
& c
lien
t-se
rver
mo
del
s
• µ
kern
el im
ple
men
ts e
ssen
tial
pro
cess
, m
emo
ry, a
nd
mes
sage
han
dlin
g
• al
l ‘h
igh
er’ s
ervi
ces
are
use
r le
vel s
erve
rs
• si
gnifi
can
tly
easi
er to
mai
nta
in
• ke
rnel
en
sure
s re
liab
le m
essa
ge p
assi
ng
bet
wee
n c
lien
ts a
nd
ser
vers
• h
igh
ly m
od
ula
r an
d fl
exib
le
• se
rver
s ca
n b
e re
du
nd
ant a
nd
eas
ily r
epla
ced
• p
oss
ibly
red
uce
d e
ffi c
ien
cy th
rou
gh
incr
ease
d c
om
mu
nic
atio
ns
e.g.
cu
rren
t res
earc
h p
roje
cts,
L4,
etc
.
Har
dw
are
µke
rnel
, clie
nt s
erve
r st
ruct
ure
µke
rnel
serv
ice
mse
rvic
e 1
task
1ta
sk n
727
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
727
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
Syn
chro
niz
atio
n in
UN
IX ☞
Sig
nal
s
#inc
lude
<un
istd
.h>
#inc
lude
<sy
s/ty
pes.
h>
#inc
lude
<si
gnal
.h>
pid_
t id
;
void
cat
ch_s
top
(int
sig
_num
)
{ /*
do
some
thin
g wi
th t
he s
igna
l */
}
id =
for
k ()
;
if (
id =
= 0)
{
si
gnal
(SI
GSTO
P, c
atch
_sto
p);
pa
use
();
ex
it (
0);
} el
se {
ki
ll (
id,
SIGS
TOP)
;
pi
d =
wait
();
}
725
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
725
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
Dyn
amic
pro
cess
cre
atio
n
pid
= fo
rk (
);
resu
ltin
g a
du
plic
atio
n o
f th
e cu
rren
t pro
cess
• re
turn
ing
0 to
the
new
ly c
reat
ed p
roce
ss
• re
turn
ing
the
proc
ess
id o
f th
e ch
ild p
roce
ss t
o t
he
crea
tin
g p
roce
ss (
the
‘par
ent’
pro
cess
) o
r -1
for
a fa
ilure
728
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
728
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
Mes
sage
pas
sin
g in
UN
IX ☞
Pip
esin
t da
ta_p
ipe
[2],
c,
rc;
if (
pipe
(da
ta_p
ipe)
==
-1)
{
pe
rror
(“n
o pi
pe“)
; ex
it (
1);
} if (
fork
()
== 0
) {
// c
hild
cl
ose
(dat
a_pi
pe [
1]);
wh
ile
((rc
= r
ead
(dat
a_pi
pe [
0],
&c,
1))
>0)
{
putc
har
(c);
}
if
(rc
==
-1)
{
perr
or (
“pip
e br
oken
“);
clos
e (d
ata_
pipe
[0]
); e
xit
(1);
}
cl
ose
(dat
a_pi
pe [
0]);
exi
t (0
);
} e
lse
{ //
par
ent
c
lose
(da
ta_p
ipe
[0])
;
w
hile
((c
= g
etch
ar (
)) >
0)
{
if (
writ
e
(d
ata_
pipe
[1],
&c,
1)
== -
1) {
pe
rror
(“p
ipe
brok
en“)
;
cl
ose
(dat
a_pi
pe [
1]);
ex
it (
1);
};
} clo
se (
data
_pip
e [1
]);
pid
= w
ait
();
}
726
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
726
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
Dyn
amic
pro
cess
cre
atio
n
pid
= fo
rk (
);
resu
ltin
g a
du
plic
atio
n o
f th
e cu
rren
t pro
cess
• re
turn
ing
0 to
the
new
ly c
reat
ed p
roce
ss
• re
turn
ing
the
proc
ess
id o
f th
e ch
ild p
roce
ss t
o t
he
crea
tin
g p
roce
ss (
the
‘par
ent’
pro
cess
) o
r -1
for
a fa
ilure
Freq
uen
t usa
ge:
if (
fork
()
== 0
) {
//
...
the
chi
ld’s
tas
k ..
. of
ten
impl
emen
ted
as:
ex
ec (
“abs
olut
e pa
th t
o ex
ecut
able
fil
e“,
“arg
s“);
exit
(0)
; /*
ter
mina
te c
hild
pro
cess
*/
} el
se {
//..
. th
e pa
rent
’s t
ask
...
pi
d =
wait
();
/*
wai
t fo
r th
e te
rmin
atio
n of
one
chi
ld p
roce
ss *
/}
731
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
731
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
POSI
X
Port
able
Op
erat
ing
Syst
em In
terf
ace
for
Uni
x
• IE
EE/A
NSI
Std
100
3.1
and
follo
win
g.
• Li
bra
ry In
terf
ace
(API
) [C
Lan
guag
e ca
llin
g co
nve
nti
on
s –
typ
es e
xit m
ost
ly in
term
s o
f (o
pen
) lis
ts o
f po
inte
rs a
nd
inte
gers
wit
h o
verl
oad
ed m
ean
ings
].
• M
ore
than
30
dif
fere
nt P
OSI
X s
tan
dar
ds
(an
d g
row
ing
/ ch
angi
ng)
.☞
a s
yste
m is
‘PO
SIX
co
mp
lian
t’, if
it im
ple
men
ts p
arts
of o
ne
of t
hem
!
☞ a
sys
tem
is ‘1
00%
PO
SIX
co
mp
lian
t’, if
it im
ple
men
ts o
ne
of t
hem
!
729
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
729
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
Pro
cess
es &
IPC
in U
NIX
Proc
esse
s:•
Pro
cess
cre
atio
n r
esu
lts
in a
du
plic
atio
n o
f ad
dre
ss s
pac
e (‘c
op
y-o
n-w
rite
’ bec
om
es n
eces
sary
)
☞
inef
fi ci
ent,
bu
t can
gen
erat
e n
ew ta
sks
ou
t of a
ny
use
r p
roce
ss –
no
sh
ared
mem
ory
!
Sign
als:
• lim
ited
info
rmat
ion
co
nte
nt,
no
bu
ffer
ing,
no
tim
ing
assu
ran
ces
(sig
nal
s ar
e no
t in
terr
up
ts!)
☞
very
bas
ic, y
et n
ot v
ery
po
wer
ful f
orm
of s
ynch
ron
isat
ion
Pipe
s:•
un
stru
ctu
red
byt
e-st
ream
co
mm
un
icat
ion
, acc
ess
is id
enti
cal t
o fi
le o
per
atio
ns
☞
no
t su
ffi c
ien
t to
des
ign
clie
nt-
serv
er a
rch
itec
ture
s o
r n
etw
ork
co
mm
un
icat
ion
s
732
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
732
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
POSI
X -
som
e of
the
rel
evan
t st
anda
rds.
..
1003
.1
12/0
1O
S D
efi n
itio
nsi
ngl
e p
roce
ss, m
ult
i pro
cess
, jo
b c
on
tro
l, si
gnal
s, u
ser
gro
up
s, fi
le s
yste
m, fi
le a
t-tr
ibu
tes,
fi le
dev
ice
man
agem
ent,
fi le
lock
ing,
dev
ice
I/O
, dev
ice-
spec
ifi c
con
tro
l, sy
stem
dat
abas
e, p
ipes
, FIF
O, .
..
1003
.1b
10
/93
Rea
l-ti
me
Exte
nsi
on
s
real
-tim
e si
gnal
s, p
rio
rity
sch
edu
ling,
tim
ers,
asy
nch
ron
ou
s I/
O, p
rio
riti
zed
I/O
, syn
-ch
ron
ized
I/O
, fi le
syn
c, m
app
ed fi
les,
mem
ory
lock
ing,
mem
ory
pro
tect
ion
, mes
-sa
ge p
assi
ng,
sem
aph
ore
, ...
1003
.1c
6/95
Thre
ads
mu
ltip
le th
read
s w
ith
in a
pro
cess
; in
clu
des
su
pp
ort
for:
thre
ad c
on
tro
l, th
read
att
rib
-u
tes,
pri
ori
ty s
ched
ulin
g, m
ute
xes,
mu
tex
pri
ori
ty in
her
itan
ce, m
ute
x p
rio
rity
cei
ling,
an
d c
on
dit
ion
var
iab
les
1003
.1d
10
/99
Ad
dit
ion
al R
eal-
ti
me
Exte
nsi
on
s
new
pro
cess
cre
ate
sem
anti
cs (s
paw
n),
spo
rad
ic s
erve
r sc
hed
ulin
g, e
xecu
tio
n ti
me
mo
nit
ori
ng
of p
roce
sses
an
d th
read
s, I/
O a
dvi
sory
info
rmat
ion
, tim
eou
ts o
n b
lock
-in
g fu
nct
ion
s, d
evic
e co
ntr
ol,
and
inte
rru
pt c
on
tro
l
1003
.1j
1/00
Ad
van
ced
Rea
l-
tim
e Ex
ten
sio
ns
typ
ed m
emo
ry, n
ano
slee
p im
pro
vem
ents
, bar
rier
syn
chro
niz
atio
n, r
ead
er/w
rite
r lo
cks,
sp
in lo
cks,
an
d p
ersi
sten
t no
tifi
cati
on
for
mes
sage
qu
eues
1003
.21
-/-
Dis
trib
ute
d
Rea
l-ti
me
bu
ffer
man
agem
ent,
sen
d c
on
tro
l blo
cks,
asy
nch
ron
ou
s an
d s
ynch
ron
ou
s o
per
-at
ion
s, b
ou
nd
ed b
lock
ing,
mes
sage
pri
ori
ties
, mes
sage
lab
els,
an
d im
ple
men
tati
on
p
roto
cols
730
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
730
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
UN
IX
Sock
ets
in B
SD U
NIX
Sock
ets
try
to k
eep
the
par
adig
m o
f a u
niv
ersa
l fi le
inte
rfac
e fo
r ev
eryt
hin
g an
d in
tro
du
ce:
Co
nn
ecti
on
less
inte
rfac
es (e
.g. U
DP/
IP):
• Se
rver
sid
e: socket ➠
bind ➠
recvfrom ➠
close
• C
lien
t sid
e: socket ➠
sendto ➠
close
Co
nn
ecti
on
ori
ente
d in
terf
aces
(e.g
. TC
P/IP
):
•
Serv
er s
ide:
socket ➠
bind ➠
{select} [connect | listen ➠
accept ➠
read | write ➠
[close | shutdown]
•
Clie
nt s
ide:
socket ➠
bind ➠
connect
➠ write | read ➠
[close | shutdown]
733
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
733
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
POSI
X -
100
3.1b
/c
Freq
uen
tly
emp
loye
d P
OSI
X fe
atu
res
incl
ud
e:
• T
hrea
ds: a
co
mm
on
inte
rfac
e to
thre
adin
g - d
iffe
ren
ces
to ‘c
lass
ical
UN
IX p
roce
sses
’
• T
imer
s: d
eliv
ery
is a
cco
mp
lish
ed u
sin
g PO
SIX
sig
nal
s
• P
rior
ity
sche
dulin
g: fi
xed
pri
ori
ty, 3
2 p
rio
rity
leve
ls
• R
eal-
tim
e si
gnal
s: s
ign
als
wit
h m
ult
iple
leve
ls o
f pri
ori
ty
• S
emap
hore
: nam
ed s
emap
ho
re
• M
emor
y qu
eues
: mes
sage
pas
sin
g u
sin
g n
amed
qu
eues
• S
hare
d m
emor
y: m
emo
ry r
egio
ns
shar
ed b
etw
een
mu
ltip
le p
roce
sses
• M
emor
y lo
ckin
g: n
o v
irtu
al m
emo
ry s
wap
pin
g o
f ph
ysic
al m
emo
ry p
ages
734
Arc
hit
ectu
res
© 2
017
Uw
e R
. Zim
mer
, The
Aus
tral
ian
Nat
iona
l Uni
vers
ity
page
734
of 7
46 (c
hapt
er 9
: “A
rchi
tect
ures
” up
to p
age
734)
Sum
mar
y
Arc
hite
ctur
es
• H
ardw
are
arch
itec
ture
s -
from
sim
ple
logi
c to
sup
erco
mpu
ters
• lo
gic,
CPU
arc
hit
ectu
re, p
ipel
ines
, ou
t-o
f-o
rder
exe
cuti
on
, mu
ltit
hre
adin
g, ..
.
• D
ata-
Para
llelis
m•
Vec
tori
zati
on
, Red
uct
ion
, Gen
eral
dat
a-p
aral
lelis
m
• C
oncu
rren
cy in
lang
uage
s•
Som
e ex
amp
les:
Has
kell,
Occ
am, C
hap
el
• O
pera
ting
sys
tem
s•
Stru
ctu
res:
mo
no
lith
ic, m
od
ula
r, la
yere
d, µ
kern
els
• U
NIX
, PO
SIX