Hochschule Darmstadt - Fb Informatik

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Modulbeschreibung
Modul:Rechnerarchitektur

Computer Organization and Design

Belegnummern:30.7106 [PVL 30.7107; Computer Architecture 30.7222/30.7223]
Sprache:deutsch
Zuordnung:Bachelor 2021 - 2. Semester
Bachelor dual KoSI 2021 - 2. Semester
Bachelor 2014 - 2. Semester
Bachelor dual KESS 2014 - 2. Semester
Bachelor dual KITS 2014 - 2. Semester
Bachelor dual KoSI 2014 - 2. Semester
Bachelor KMI 2014 - 2. Semester
Bachelor 2007 - 1. Semester
KoSI 2007 - 1. Semester
Lehrform:V+P = Vorlesung+Praktikum
SWS:3+1
CP:5
Prüfung:Klausur
Anmeldung zur Prüfung:explizit und unabhängig von der Belegung
PVL (z.B. Praktikum):unbenotet (Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum)
Häufigkeit des Angebots:jedes Semester (zuletzt im SS 2022)
Erforderliche Vorkenntnisse:Grundlegende Kenntnisse auf Bachelorniveau in Technischen Grundlagen der Informatik
Lernziele:
  • Kenntnisse: Die Studierenden
    • kennen die grundlegenden Organisations- und Architekturprinzipien für den Aufbau von Rechnersystemen.
    • verstehen die Wechselwirkung von verschiedenen Hardware- und Software-Konzepten.
  • Fertigkeiten: Die Studierenden
    • können die Randbedingungen und Beschränkungen aktueller Rechnersysteme einschätzen
    • sind in der Lage, eine Maschinensprache zu verstehen, systemnah anzuwenden und Hochsprachenkonstrukte in Maschinenspracheumzusetzen.
Lehrinhalte:
  • Einführung in die Geschichte der Computer
  • Rechnerarithmetik
  • Rechnerorganisation: Operationen der Hardware, Operanden der Hardware, Darstellung von Befehlen, Kontrollstrukturen
  • Prozessor: Datenpfad, Steuerpfad, Mikroprogrammierung, Pipelines
  • Hardware-Architekturen: Von Neumann, Harvard
  • Befehlssatzarchitekturen am Beispiel von ARM Prozessoren
  • Konzepte: Unterprogramme, Stacks, indirekte Adressierung, Calling Standards,
  • Umsetzung von Hochsprachenkonstrukte in Assembler
  • Ausnahmebehandlung
  • Speicherorganisation und Speicherhierarchien: Caches
Literatur:
  • Patterson, David A., Henessy, John L.; Rechnerorganisation und -entwurf; Spektrum Akademischer Verlag; 3. Aufl. 2005.
  • Tanenbaum, Andrew, S.; Computerarchitektur. Strukturen - Konzepte - Grundlagen; Pearson Studium; 5. Aufl. 2005.
  • Furber, Steve; ARM-Rechnerarchitekturen für System-on-Chip-Design; mitp-Verlag, Bonn; 1. Aufl. 2002.
Arbeitsformen / Hilfsmittel:Seminaristische Vorlesung mit computerunterstützten Beispielen sowie Hörsaalübungen, im Praktikum wird das Verständnis des Stoffes der Veranstaltung mit Hilfe von Experimenten unterstützt und vertieft.
Modulverantwortung:Thomas Horsch
Freigabe ab:SS 2022
Angebot im SS 22:B: Müller,A. / Kurz / Pester
C: Schwarz,K. / Pester
D: Horsch

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