on 18-Dec-2023 (Mon)

Prozessoren besitzen eine gewisse Wortbreite.

Zur Verarbeitung der Datenworte beherrschen Prozessoren eine Menge von Maschinenbefehlen, die man Maschinenbefehlssatz nennt. Im Maschinenbefehlssatz sind Maschinenbefehle enthalten, um Datenworte z.B. zu addieren, zu multiplizieren oder bitweise logische Verknüpfungen zwischen Datenworten durchzuführen. Weil Maschinenbefehle nur aus Nullen und Ein- sen bestehen, was für Menschen wenig anschaulich ist, bezeichnet man sie mit einem Buch- stabenkürzel, dem Mnemonic. Für den Addierbefehl nimmt man beispielsweise häufig den Mnemonic ADD. Programme, die man unter Verwendung von Mnemonics darstellt, nennt man Assembler-Programme. Der Prozessor wird mit einem Takt betrieben, der die Dauer eines Verarbeitungsschrittes be- stimmt. Die Taktfrequenz ist einer von mehreren wesentlichen Faktoren, die die Rechenleis- tung oder Performance eines Computers bestimmen, also welche Rechenarbeit er in einer gewissen Zeitspanne erbringen kann. Ein weiterer Einflussfaktor sind Maßnahmen zur Paral- lelisierung der Abläufe, z.B. das Pipelining, so dass während eines Takts an mehreren Opera- tionen gleichzeitig gearbeitet wird. Bei vielen Prozessoren, den so genannten CISC-Prozessoren, steht hinter jedem Maschinen- befehl ein Mikroprogramm aus noch einfacheren Befehlen, den Mikrobefehlen. Es ist fest in den Prozessor einprogrammiert. In diesem Fall benötigt ein Maschinenbefehl mehrere Takte. RISC-Prozessoren dagegen führen idealerweise jeden Maschinenbefehl in nur einem Takt aus und besitzen keine Mikroprogrammierung. Für einen Programmierer sind Maschinenprogramme häufig auf einer zu niedrigen Ebene an- gesiedelt, um damit größere Anwendungen zu entwickeln. Für solche Zwecke eignen sich an- dere Programmiersprachen wie C, C++ oder Java besser. Manche Programmiersprachen sind Allzwecksprachen, andere sind auf bestimmte Einsatzbereiche zugeschnitten, z.B. auf Web- Anwendungen oder Simulationen.

Anki Manual (whole site)

Mamba Documenation (whole document)

Part V. Server Programming: Chapter 38. Extending SQL (whole chapter)

Part V. Server Programming: Chapter 39. Triggers

Part V. Server Programming: Chapter 40. Event Triggers

Part V. Server Programming: Chapter 41. The Rule System

Part V. Server Programming: Chapter 42. Procedural Languages

Part V. Server Programming: Chapter 43. PL/pgSQL — SQL Procedural Language

Part V. Server Programming: Chapter 44. PL/Tcl — Tcl Procedural Language

Part V. Server Programming: Chapter 45. PL/Perl — Perl Procedural Language

Part V. Server Programming: Chapter 46. PL/Python — Python Procedural Language

Part V. Server Programming: Chapter 47. Server Programming Interface

Part V. Server Programming: Chapter 48. Background Worker Processes

Part V. Server Programming: Chapter 49. Logical Decoding

Part V. Server Programming: Chapter 50. Replication Progress Tracking

Part V. Server Programming: Chapter 51. Archive Modules

Some other database systems define active database rules, which are usually stored procedures and triggers. In PostgreSQL, these can be implemented using functions and triggers as well. The rule system (more precisely speaking, the query rewrite rule system) is totally different from stored procedures and triggers. It modifies queries to take rules into consideration, and then passes the modified query to the query planner for planning and execution. It is very powerful, and can be used for many things such as query language procedures, views, and versions. The theoretical foundations and the power of this rule system are also discussed in [ston90b] and [ong90].

he rule system is located between the parser and the planner. It takes the output of the parser, one query tree, and the user-defined rewrite rules, which are also query trees with some extra information, and creates zero or more query trees as result. So its input and output are always things the parser itself could have produced and thus, anything it sees is basically representable as an SQL statement.

Now what is a query tree? It is an internal representation of an SQL statement where the single parts that it is built from are stored separately. These query trees can be shown in the server log if you set the configuration parameters debug_print_parse, debug_print_rewritten, or debug_print_plan. The rule actions are also stored as query trees, in the system catalog pg_rewrite. They are not formatted like the log output, but they contain exactly the same infor- mation.

When reading the SQL representations of the query trees in this chapter it is necessary to be able to identify the parts the statement is broken into when it is in the query tree structure. The parts of a query tree are

the command type

the range table

the result relation

the target list

the qualification

the join tree

the others

SELECT queries don't have a result relation. (The special case of SELECT INTO is mostly iden- tical to CREATE TABLE followed by INSERT ... SELECT, and is not discussed separately here.)

For INSERT, UPDATE, and DELETE commands, the result relation is the table (or view!) where the changes are to take effect.

Zur Verarbeitung der Datenworte beherrschen Prozessoren eine Menge von Maschinenbefehlen, die man Maschinenbefehlssatz nennt

Views in PostgreSQL are implemented using the rule system. A view is basically an empty table (having no actual storage) with an ON SELECT DO INSTEAD rule. Conventionally, that rule is named _RETURN. So a view like CREATE VIEW myview AS SELECT * FROM mytab; is very nearly the same thing as CREATE TABLE myview (same column list as mytab); CREATE RULE "_RETURN" AS ON SELECT TO myview DO INSTEAD SELECT * FROM mytab; although you can't actually write that, because tables are not allowed to have ON SELECT rules.

Weil Maschinenbefehle nur aus Nullen und Einsen bestehen, was für Menschen wenig anschaulich ist, bezeichnet man sie mit einem Buchstabenkürzel, dem Mnemonic.

Rules ON SELECT are applied to all queries as the last step, even if the command given is an INSERT, UPDATE or DELETE. And they have different semantics from rules on the other command types in that they modify the query tree in place instead of creating a new one. So SELECT rules are described first. Currently, there can be only one action in an ON SELECT rule, and it must be an unconditional SELECT action that is INSTEAD. This restriction was required to make rules safe enough to open them for ordinary users, and it restricts ON SELECT rules to act like views.

Programme, die man unter Verwendung von Mnemonics darstellt, nennt man Assembler-Programme.

Befehlssatz als das Element einer Rechnerarchitektur

Der Befehlssatz ist eine Spezifikation, die die Funktion einer Rechenmaschine aus Sicht des Programmierers definiert. Umgekehrt legt der Befehlssatz fest, wie ein Programmierer seine Programme schreiben muss, damit die Maschine die gewünschte Funktion ausführt. Der Befehlssatz oder besser seine Beschreibung stellt somit eine Art Handbuch eines Computers dar.

Definition 6.0.3 – Befehlssatz Der Befehlssatz einer Maschine ist die Menge aller Befehle und der dazugehörigen Befehlsworte. Er ist die Schnittstelle zwischen dem Programm (der Software) und dem Rechner (der Hardware).

Damit ist das Programm die Implementierung eines Algorithmus auf einer speziellen Maschine[2]. Im Folgenden werden zu- nächst die verschiedenen Architekturen des Befehlssatzes diskutiert. Die Anbindung des Speichers ist Thema des zweiten Kapitels. Am Ende beschreiben wir, wie die Struktur eines Rechners im Allgemeinen aufgebaut ist. Mit den Prinzipien der Mikroarchitektur genannten Rechnerstruktur lassen sich dann beliebige Befehlssätze implementieren.

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2 Im ursprünglichen Sinne der Rechnerarchitektur für eine Familie oder Klasse von Computern mit dem gleichen Befehlssatz.

6.1.1 Befehl und Programm

Jeder Einzelschritt des Algorithmus muss festgelegt werden. Dies geschieht mit einem Befehl. Ein Befehl ist eine Anweisung, die bestimmte Aktionen in der Hardware eines Computers auslöst, und eine Spezifikation, wo die Maschine die Argumente dieser Anweisung finden kann. Das Programmieren eines Computers ist somit das Finden einer sinnvollen Reihefolge von Befehlen, um gezielt einen bestimmten Algorithmus zu implementieren.

Definition 6.1.1 – Befehl und Programm Ein Programm ist eine Folge von Anweisungen, den Befehlen. Jeder Befehl gliedert sich in eine Operation und den zu der Operation gehörenden Operanden.

Befehlszyklus

Bevor ein Befehl ausgeführt werden kann, ist er aus dem Speicher zu holen. Das immer wiederkehrende Holen und Ausführen eines Befehls und somit der Rhythmus der Befehlsausführung heißt Befehlszyklus. Ein solcher Befehlszyklus besitzt mehrere Phasen.

Zunächst muss der Befehl geholt werden (engl. „instruction fetch“, IF), als Nächstes muss die Maschine den Befehl decodieren (engl. „instruction decode“, ID). Es folgen die eigentliche Ausführung des Befehls (engl. „execute“, Ex) und das Rückspeichern des Ergebnisses (engl. „write back“, WB). Ausführlicher wird der Befehlszyklus im [Abschn. 6.3 Mikroarchitektur] behandelt. Die Operation oder Anweisung eines Befehls wird durch einen Opcode (Operation-Code) codiert. Der Opcode ist ein eindeutiges Bitmuster. Jedes Bitmuster eines Befehls hat in einer Architektur eine festgelegte Bedeutung. Die Wahl der Codierung erfolgt speichereffizient, d. h., in einem Befehlssatz muss die Codierung nicht der Logik der einzelnen Befehlsklassen folgen, sondern kann davon abweichend komprimiert sein. Da Bitmuster für Menschen schwer zu unterscheiden und zu merken sind, ist jedem Opcode eine Mnemonik (Gedächtnisstütze, vom Griechischen „mn¯ emoniká“, Gedächtnis) genannte lesbare Abkürzung zugeordnet.

Definition 6.1.2 – Opcode
Ein Opcode oder Operation-Code ist in einem Befehlssatz ein eindeutiges Bitmuster, das einen Befehl und dessen Operan- denzugriffe eindeutig spezifiziert.

Definition 6.1.3 – Operation
Die Anweisung oder Operation obestimmt die Funktion ei- nes Befehls. Ein Befehl kann ein oder mehrere Operationen aufweisen.

In many cases, tasks that could be performed by rules on INSERT/UPDATE/DELETE are better done with triggers. Triggers are notationally a bit more complicated, but their semantics are much simpler to understand. Rules tend to have surprising results when the original query contains volatile functions: volatile functions may get executed more times than expected in the process of carrying out the rules. Also, there are some cases that are not supported by these types of rules at all, notably including WITH clauses in the original query and multiple-assignment sub-SELECTs in the SET list of UPDATE queries. This is because copying these constructs into a rule query would result in multiple evaluations of the sub-query, contrary to the express intent of the query's author

anyelement <@ anyrange → boolean

Is the element contained in the range?

42 <@ int4range(1,7) →

Psycopg – PostgreSQL database adapter for Python (whole document)