Embedded Systems

Grundlagen der Rechnerarchitektur

Dozent Oliver Bringmann
Head
Oliver Bringmann

Vorlesung Dienstag, 16 c.t. - 18 Uhr
Hörsaal 1 F119 (Sand)
Übungsleitung Michael Kuhn
Researcher
Michael Kuhn

Übungsgruppe tba
Umfang 6 CP (2 SWS)
Kursart Lecture + Exercises
Modulnummer INF3341
Eintrag im Kurskatalog Alma
Lernplattform Ilias

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.