Embedded Systems

Grundlagen der Rechnerarchitektur

Dozent Oliver Bring­mann
HeadOliver Bring­mann
Vor­lesung Di­en­stag, 16:30 Uhr - 18 Uhr
Sand/ Hörsaal A104
14.12.2021 nur On­line!
21.12.2021 nur On­line!
Übungsleitung Michael Kuhn
Re­searcherMichael Kuhn
Übungs­gruppe Fre­itag, 14 c.t. - 16 Uhr
On­line
Um­fang 6 CP (2 SWS)
Kur­sart Lec­ture + Ex­er­cises
Mod­ul­num­mer IN­F3341
Ein­trag im Kurskat­a­log Alma
Lern­plat­tform Ilias
  • Die Vor­lesung findet sowohl in Präsenz, als auch On­line statt.
  • Am 14.12.2021 nur On­line!
  • Am 21.12.2021 nur On­line!

Beschrei­bung

Dieses Modul be­fasst sich mit dem grundle­gen­den Auf­bau mod­erner Rech­n­er­sys­teme. The­men sind u.a. Meth­o­den zur Klas­si­fika­tion und Be­w­er­tung von Rech­ner­ar­chitek­turen, Pipelin­ing zur beschle­u­nigten Be­fehlsver­ar­beitung, Spe­icher­hier­ar­chie und Caches, Haupt­spe­ichertech­nolo­gien, virtuelle Spe­icherver­wal­tung, Tech­niken zur Sprungvorher­sage, Kom­mu­nika­tion zwis­chen Prozes­sor und Pe­riph­erie und Grund­prinzip­ien des Hard­ware- und Rech­ner­en­twurfs.

Qual­i­fika­tion­sziele

Die Studieren­den haben ein grundle­gen­des Verständnis über den Auf­bau, die Or­gan­i­sa­tion und das Op­er­a­tionsprinzip von Rech­n­er­sys­te­men. Dies befähigt sie dazu Mikro­prozes­sorsys­teme für ver­schiedene Ein­satzge­bi­ete zu be­w­erten, zu ver­gle­ichen und auszuwählen. Des Weit­eren ver­set­zen die er­wor­be­nen Ken­nt­nisse die Studieren­den in die Lage, den Zusam­men­hang zwis­chen Hard­ware-Konzepten und deren Auswirkun­gen auf die Soft­ware zu ver­ste­hen. Dies ermöglicht es den Ve­r­anstal­tung­steil­nehmenden sys­tem­nahe Funk­tio­nen sowie ef­fiziente Pro­gramme zu en­twick­eln. Durch die be­glei­t­en­den Übun­gen ver­tiefen die Studieren­den das in der Vor­lesung ver­mit­telte Wis­sen durch An­wen­dung auf konkrete Prob­lem­stel­lun­gen. Da die Übun­gen selb­sttätige in kleinen Grup­pen zu bear­beiten sind, wird neben der Eigen­ver­ant­wor­tung auch die Teamfähigkeit der Studieren­den geschult.

Lit­er­atur

  • D. A. Pat­ter­son, J. L. Hen­nessy: Com­puter Or­ga­ni­za­tion and De­sign RISC-V Edi­tion: The Hard­ware/Soft­ware In­ter­face. Mor­gan Kauf­mann Pub­lish­ers Inc., 2. Au­flage, 2020.
  • D. A. Pat­ter­son, J. L. Hen­nessy: Rech­neror­gan­i­sa­tion und Rech­ner­en­twurf: Die Hard­ware/Soft­ware-Schnittstelle. Old­en­bourg Wis­senschaftsver­lag, 4. Au­flage, 2011.
  • J. L. Hen­nessy, D. A. Pat­ter­son: Com­puter Ar­chi­tec­ture: A Quan­ti­tive Ap­proach, Mor­gan Kauf­mann Pub­lish­ers Inc, El­se­vier, 6. Au­flage, 2018.

Be­merkung

Die Or­gan­i­sa­tion der Übun­gen (Grup­penein­teilung, Bekan­nt­gabe von Zeiten und Räumen usw.) findet in der er­sten Vor­lesungstunde statt.