621.703 (12W) Rechnerorganisation
Überblick
- Lehrende/r
- LV-Titel englisch Computer Organization
- LV-Art Praktikum (prüfungsimmanente LV )
- Semesterstunde/n 2.0
- ECTS-Anrechnungspunkte 4.0
- Anmeldungen 29 (30 max.)
- Organisationseinheit
- Unterrichtssprache Deutsch
- LV-Beginn 01.10.2012
Zeit und Ort
Liste der Termine wird geladen...
LV-Beschreibung
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.Themen
- Was ist Rechnerarchitektur?
- Überlegungen zu Befehlssatzarchitektur und Leistung
- Assemblerprogrammierung
- Prozessor -- grundlegender Aufbau und Arbeitsweise: Schaltnetze und -werke, Datenpfad, Leitwerk, Mikroprogrammierung
- Prozessor -- moderne Techniken: Pipelining, Superskalarität, VLIW
- Speicherhierarchie und -organisation (Hauptspeicher, Caches)
- Busse und Grundlagen der E/A
- Ausgewähltes Kapitel (z.B. Hardware-Software-Interaktion, Microcontroller)
- Laufende Beispiele für Prozessoren: SGI MIPS (für RISC) und Intel-Prozessoren (für CISC)
Lehrziel
Die Studierenden sollen - ein grundlegendes Verständnis fuer ihr tägliches Werkzeug, den modernen Rechner, mit seinen Möglichkeiten und Beschränkungen entwickeln; - Komponenten, Organisation und Arbeitsweise moderner Rechner kennenlernen; - maschinenorientierte Programmierung (Assembler) kennenlernen und üben; - die Interaktion von Hardware und Software in einem modernen Rechner verstehen; - Leistungsengpässe heutiger Rechner verstehen und berücksichtigen und ggf. Leistungsoptimierungen an ihren Programmen vornehmen können, z.B. durch verbesserte Datenlokalität (Cache-Nutzung).Erwartete Vorkenntnisse
Die Grundlagen von Schaltnetzen und Schaltwerken sowie der Zahlendarstellung und Arithmetik wurden bereits in einer anderen LV behandelt.Sonstige Studienbehelfe
Kopien der Vorlesungsfolien werden am Web zur Verfügung gestellt (Moodle-Kurs).Literatur
David A. Patterson, John L. Hennessy: Computer Organization and Design -- The Hardware/Software Interface. 4th Edition. Elsevier - Morgan Kaufmann 2009. (Deutsche Übersetzung) David A. Patterson, John L. Hennessy: Rechnerorganisation und -entwurf -- Die Hardware/Software-Schnittstelle. 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.
Beurteilungskriterien/-maßstäbe
Schriftliche Prüfung (teilweise mit Unterlagen)Beurteilungsschema
Note BenotungsschemaPosition im Curriculum
- Diplom-Lehramtsstudium Unterrichtsfach Informatik und Informatikmanagement
(SKZ: 884, Version: 04W.7)
-
1.Abschnitt
-
Fach: Praktische und Technische Informatik (LI 1.3)
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Fach: Praktische und Technische Informatik (LI 1.3)
(Pflichtfach)
-
1.Abschnitt
- Bachelorstudium Angewandte Informatik
(SKZ: 511, Version: 12W.1)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h UE / 4.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 4.0 ECTS) Absolvierung im 3. Semester empfohlen
-
Rechnerorganisation (
2.0h UE / 4.0 ECTS)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
- Bachelorstudium Informatik
(SKZ: 521, Version: 09W.3)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
- Bachelorstudium Informatik
(SKZ: 521, Version: 03W.1)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
- Diplomstudium Informatik
(SKZ: 880, Version: 02W)
-
2.Abschnitt
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Fach: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Pflichtfach)
-
2.Abschnitt
- Bachelorstudium Informationstechnik
(SKZ: 289, Version: 12W.2)
-
Fach: Computer- und Netzwerktechnik
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 3.0 ECTS) Absolvierung im 3. Semester empfohlen
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
-
Fach: Computer- und Netzwerktechnik
(Pflichtfach)
- Bachelorstudium Informationstechnik
(SKZ: 289, Version: 09W.2)
-
Fach: Computer- und Netzwerktechnik
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 3.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
-
Fach: Computer- und Netzwerktechnik
(Pflichtfach)
- Bachelorstudium Informationstechnik
(SKZ: 289, Version: 06W.1)
-
Fach: Computer-, Netzwerk - und Regelungstechnik
(Pflichtfach)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
- 621.703 Rechnerorganisation (2.0h PR / 3.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
-
Fach: Computer-, Netzwerk - und Regelungstechnik
(Pflichtfach)
Gleichwertige Lehrveranstaltungen im Sinne der Prüfungsantrittszählung
- Wintersemester 2024/25
- Wintersemester 2023/24
- Wintersemester 2022/23
- Wintersemester 2021/22
- Wintersemester 2020/21
- Wintersemester 2019/20
- Wintersemester 2018/19
- Wintersemester 2017/18
- Wintersemester 2016/17
- Wintersemester 2015/16
- Wintersemester 2014/15
- Wintersemester 2013/14
- Wintersemester 2012/13
- Wintersemester 2011/12
- Wintersemester 2010/11
- Wintersemester 2009/10