Programmiermodell - Moderne Prozessorarchitekturen: Prinzipien und ihre Realisierungen - page 31

mit denen auf den Datenspeicherraum zugegriffen werden kann. Sie sind in einer
eigenen Gruppe, den Transportoperationen , zusammengefasst und lassen sich in
Lade -, Speichere - und Semaphoroperationen unterteilen, abhängig davon ob lesend,
schreibend oder kombiniert zuerst lesend und dann schreibend auf den Datenspei-
cherraum zugegriffen wird.

Grundoperationen

unbedingte Operationen bedingte Operationen

Verknüpfungsoperationen Kontrollflussoperationen

Transporto-
perationen

arithmetisch-logische
Operationen

einfache Sprünge Systemsprünge

Unterprogrammsprünge

Ladeoperationen
Speichereoperationen
Semaphoroperationen

arithmetische Operationen
logische u. Schiebeoperationen
Status- und Kontrolloperationen

Aufruf
Rücksprung

Aufruf
Rücksprung

Bild 1.15. Gruppierung der Grundoperationen herkömmlicher Prozessoren

Semaphoroperationen sind in Multiprozesssystemen erforderlich, um den Zugriff
parallel ablaufender Prozesse auf gemeinsam genutzte Betriebsmittel , wie Drucker,
Netzwerkverbindungen usw. zu regeln [181]. Auf ein Betriebsmittel darf hierbei nur
zugegriffen werden, nachdem dessen Verfügbarkeit durch Auswertung der zugeord-
neten Semaphore geprüft wurde. Falls der Zugriff erlaubt ist, wird die Semaphore
modifiziert, und zwar so, dass für andere Prozesse ein Zugriff nur möglich ist, wenn
das Betriebsmittel weitere Anforderungen bearbeiten kann. Gegebenenfalls muss
gewartet werden, bis ein mit dem Betriebsmittel arbeitender Prozess seine Aktivitä-
ten abschließt und die Verfügbarkeit des Betriebsmittels anderen Prozessen durch
Modifikation der zugeordneten Semaphore anzeigt.

Damit es bei dieser Art der Zugriffsregelung zu keinem Konflikt kommt, muss
sichergestellt sein, dass das Prüfen einer Semaphore mit der ggf. notwendigen
anschließenden Modifikation als unteilbare Aktion ausgeführt wird und dass zu
einem Zeitpunkt nur ein einzelner Prozess auf eine Semaphore zugreifen kann.
Sonst könnten nämlich mehrere Prozesse ein Betriebsmittel parallel als verfügbar
prüfen und anschließend belegen, obwohl darauf zeitgleich von nur einem Prozess
zugegriffen werden darf. Aus diesem Grund sind in den Programmiermodellen fast
aller Prozessoren Operationen definiert, mit denen sich nicht unterbrechbar lesend
und schreibend auf den Datenspeicherraum zugreifen lässt.

Kontrollflussoperationen

Neben den Verknüpfungsoperationen zur Datenverarbeitung stehen in herkömmli-
chen Prozessoren die Kontrollflussoperationen zur Ablaufsteuerung der Befehlsaus-
führung zur Verfügung, denen die einfachen Sprünge , die Unterprogrammsprünge