621.700 (23W) Rechnerorganisation

Wintersemester 2023/24

Anmeldefrist abgelaufen.

Erster Termin der LV
04.10.2023 10:00 - 12:00 HS C On Campus
... keine weiteren Termine bekannt

Überblick

Lehrende/r
LV Nummer Südostverbund INA00001UL, INA06002UL
LV-Titel englisch Computer Organization
LV-Art Vorlesung
LV-Modell Präsenzlehrveranstaltung
Semesterstunde/n 2.0
ECTS-Anrechnungspunkte 2.0
Anmeldungen 131
Organisationseinheit
Unterrichtssprache Deutsch
mögliche Sprache/n der Leistungserbringung Deutsch , Englisch
LV-Beginn 04.10.2023
eLearning zum Moodle-Kurs

Zeit und Ort

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LV-Beschreibung

Intendierte Lernergebnisse

Die Hörerinnen und Hörer sollen:

  • die Komponenten, Organisation und Arbeitsweise moderner Rechner verstehen (Prozessoren, Speicherhierarchie, E/A, ggf. Multiprozessoren);
  • maschinenorientierte Programmierung (Assembler) kennenlernen und üben; 
  • das Zusammenwirken von Hardware und Software, d.h. die Hardware-Software-Schnittstelle (Compiler, Betriebssystem, Anwendungsprogramm) verstehen;
  • die Bedeutung einer quantitativen Betrachtung von Rechnern erkennen;
  • die Kenntnisse nutzen können, um beispielsweise Leistungsengpässe von Software identifizieren und beheben oder fundierte Beschaffungsentscheidungen treffen zu können.

Lehrmethodik

Die Vorlesung ist als Präsenz-Lehrveranstaltung geplant, unter Einhaltung der von der AAU vorgeschriebenen COVID-Regeln. Als Hybrid- bzw. Online-Angebot stehen die Vorlesungsaufzeichnungen (BBB-Präsentationen als .mp4-Videos) aus dem WS 20/21 zur Verfügung; die Inhalte im WS 22/23 sind dem gegenüber höchstens geringfügig geändert. Die Präsenz-Vorlesung wird ergänzt (bzw. ersetzt, falls pandemie-bedingt erforderlich) durch die aufgezeichneten Videos und Online-Einheiten in einem AAU Classroom (BBB) für Fragen, Diskussionen, Wiederholungen.

Inhalt/e

Die Lehrveranstaltung vermittelt wichtige technische Grundlagen, den Aufbau, die Konzepte und die Funktionsweise moderner digitaler Rechner (Einprozessorsysteme). Heutige Rechnerstrukturen werden systematisch im Kleinen (z.B. Bausteine, Datenpfad, Befehlsabarbeitung) wie im Großen (Rechneraufbau, Hardware-Software-Interaktion) dargestellt. Maschinenorientierte Programmierung ergänzt diese Darstellung. Vertieft und konkretisiert werden die Inhalte durch das begleitende Praktikum, das z.B. umfasst: Papier&Bleistift-Aufgaben, Assembler-Programmierung, ggf. Prozessor- und Cache-Simulationen, Leistungsbewertungen von Programmen.

Erwartete Vorkenntnisse

Die Grundlagen von Schaltnetzen und Schaltwerken sowie der Zahlendarstellung und Arithmetik wurden bereits in einer anderen LV behandelt (z.B. "Einführung in die Informatik").

Literatur

David A. Patterson, John L. Hennessy: Computer Organization and Design -- The Hardware/Software Interface. Elsevier - Morgan Kaufmann, 5th Edition (2014), 4th Edition (2009) oder 3rd Edition (2005). 

(Deutsche Übersetzung) David A. Patterson, John L. Hennessy: Rechnerorganisation und -entwurf -- Die Hardware/Software-Schnittstelle. 5. Auflage (De Gruyter 2016) oder 4. Auflage (Oldenbourg 2011) oder 3. Auflage (Elsevier/Spektrum 2005).

Prüfungsinformationen

Im Fall von online durchgeführten Prüfungen sind die Standards zu beachten, die die technischen Geräte der Studierenden erfüllen müssen, um an diesen Prüfungen teilnehmen zu können.

Prüfungsmethode/n

Falls zu den vorgesehenen Prüfungsterminen möglich: schriftliche Prüfung in Präsenz mittels "Sicherer Prüfungsumgebung (SPU)", tlw. mit Unterlagen; alternativ: ROPE-Prüfung; 90 Min. Dauer; mit Unterlagen; offene Fragen.

Prüfungsinhalt/e

Verständnisfragen zu den in der Vorlesung besprochenen Konzepten (keine Wiederholung der Praktikumsklausur).

Beurteilungskriterien/-maßstäbe

Es kommt auf das Verständnis der in der Vorlesung vorgestellten Konzepte an, nicht auf Auswendiglernen und Wiedergabe von Fakten, Listen, etc.

Beurteilungsschema

Note Benotungsschema

Position im Curriculum

  • Bachelor-Lehramtsstudium Bachelor Unterrichtsfach Informatik (SKZ: 414, Version: 15W.2)
    • Fach: Grundlagen der Informatik (AAU) (Wahlfach)
      • INA.006 Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelor-Lehramtsstudium Bachelor Unterrichtsfach Informatik (SKZ: 414, Version: 17W.2)
    • Fach: Grundlagen der Informatik (AAU) (Wahlfach)
      • INA.010 Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Angewandte Informatik (SKZ: 511, Version: 19W.2)
    • Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware (Pflichtfach)
      • 4.1 Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Angewandte Informatik (SKZ: 511, Version: 17W.1)
    • Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware (Pflichtfach)
      • 4.1 Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Angewandte Informatik (SKZ: 511, Version: 12W.1)
    • Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware (Pflichtfach)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 22W.1)
    • Fach: Computer- und Netzwerktechnik (Pflichtfach)
      • 5.1 Rechnerorganisation ( 0.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 17W.1)
    • Fach: Computer- und Netzwerktechnik (Pflichtfach)
      • 4.1 Rechnerorganisation ( 0.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 12W.2)
    • Fach: Computer- und Netzwerktechnik (Pflichtfach)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 621.700 Rechnerorganisation (2.0h VO / 3.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen

Gleichwertige Lehrveranstaltungen im Sinne der Prüfungsantrittszählung

Wintersemester 2022/23
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2021/22
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2020/21
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2019/20
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2018/19
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2017/18
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2016/17
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2015/16
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2014/15
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2013/14
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2012/13
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2011/12
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2010/11
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2009/10
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)