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Home Teaching Courses WS 2014/2015 Computerstructure (German)

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Homepage des Kurses "Rechnerstrukturen" im WS 2014/15

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Überblick

In der Vorlesung "Rechnerstrukturen" werden Hardware-Plattformen vorgestellt, mit deren Hilfe Anwendungen der Informationsverarbeitung realisiert werden können. Es werden folgende Themen behandelt:

  • Hardware-Komponenten zur Realisierung von Prozessoren
  • Darstellung von Information in Prozessoren
  • Boolesche Funktionen und deren Realisierung
  • Moore- und Mealy-Automaten
  • die Befehlsschnittstelle
  • Assemblerprogrammierung
  • exemplarische Realisierung eines Prozessors aus Hardware-Komponenten
  • die Speicherarchitektur
  • Sekundärspeicher
  • Ein-/Ausgabeorganisation
  • Anwendungen bei eingebetteten Systemen

Der Besuch dieser Vorlesung sollte für das erste Semester eingeplant werden. Es gibt ein Diskussionsforum zur Vorlesung. Nach bestandener Prüfung kann die Anmeldung zum HAPRA (wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten) erfolgen.

Veranstalter


NachnameVornameFakultät
Vorlesung Dr. Hildebrand Lars Informatik (04)
Prof. Dr. Chen Jian-Jia Informatik (04)




Übung Dr. Jansen Winfried Informatik (04)
Dipl.-Inf. Kelter Timon Informatik (04)
Dipl.-Inf. Bönninghoff Björn Informatik (04)
Dipl.-Inf. von der Brüggen Georg Informatik (04)

Zeit und Ort

RhythmusTagUhrzeitOrt
Wöchentlich Montag 16.15 - 18.00 Uhr SRG, H001
Wöchentlich Montag 18:00 - 19:30 Uhr Wiederholung der Vorlesung bei Überfüllung
Wöchentlich Mittwoch 16.15 - 18.00 Uhr SRG, H001
Wöchentlich Mittwoch 18:00 - 19:30 Uhr Wiederholung der Vorlesung bei Überfüllung

Zuordnungen

StudiengangStudienphaseKategorie
Informatik Bachelor Pflichtveranstaltung
Ingenieurinformatik Bachelor Pflichtveranstaltung

Folien

VortragenderTitelFolien
Lars Hildebrand Einleitung, Repräsentation von Daten  Folien
Lars Hildebrand Repräsentation von Daten  Folien
Lars Hildebrand Boolesche Funktionen und Schaltnetze  Folien
Lars Hildebrand Boolesche Funktionen und Schaltnetze  Folien
Lars Hildebrand Rechner-Arithmetik  Folien
Lars Hildebrand Rechner-Arithmetik  Folien
Lars Hildebrand Optimierung von Schaltnetzen  Folien
Lars Hildebrand Optimierung von Schaltnetzen  Folien
Lars Hildebrand Unvollständig definierte Funktionen, Hazards  Folien
Lars Hildebrand PLAs, sequentielle Schaltungen  Folien, Folien aus der Vorlesung
Lars Hildebrand Synchrone Schaltwerke  Folien
Lars Hildebrand Synchrone Schaltwerke, Schaltwerkentwurf  Folien
Lars Hildebrand Schaltwerkentwurf, Speicher  Folien
Lars Hildebrand Register, Taktung  Folien
Lars Hildebrand Schichtenmodell, MIPS-Assemblerprogrammierung  Folien
Lars Hildebrand MIPS-Assemblerprogrammierung  Folien
Lars Hildebrand MIPS-Assemblerprogrammierung  Folien
Lars Hildebrand Allgem. Sicht auf die Befehlsschnittstelle
Lars Hildebrand Mikroprogrammierte Realisierung der MIPS-Maschine  Folien
Lars Hildebrand Fließbandrealisierung der MIPS-Maschine  Folien
Lars Hildebrand Multi-cores, multi-threading,
Lars Hildebrand Speicherhierarchie, Seitenadressierung, paging  Folien
Lars Hildebrand Segmentadressierung, TLBs
Lars Hildebrand CachesNicht-flüchtige Hintergrundspeicher, Platten, Flashspeicher  Folien 
Lars Hildebrand
Lars Hildebrand Ein- und Ausgabe: Adressierung, Synchronisation, Programmierung  Folien
Lars Hildebrand Ein- und Ausgabe: serielle Übertragung  Folien, 21.1.2015, 16:15 - 17:45 AudiMax 
Lars Hildebrand Ein- und Ausgabe: Netzwerke
Lars Hildebrand Fragestunde
Jian-Jia Chen Anwendung von Rechnern in Eingebetteten Systemen  fällt aus

Übungen

Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt über ein Web-Interface. Dort bitte einen neuen Account anlegen, die daraufhin erhaltene eMail durch Klicken auf den darin enthaltenen Link bestätigen, und dann so bald wie möglich die Wunschtermine für die Übung angeben. Bis zum 9.10. um 10:00 Uhr findet eine prioritätenbasierte Anmeldung statt, d.h., ihr könnt Prioritäten zu den angebotenen Terminen verteilen. Wenn ihr euch dabei zu "Cliquen" von bis zu 3 Personen zusammenschließen wollt, um gemeinsam in derselben Gruppe zu landen, muß einer der Cliquenteilnehmer die Clique bei seiner Anmeldung anlegen und die ID und das Passwort der Clique an die anderen weiter geben. Bedenkt, dass die beliebtesten Termine nicht unbedingt die besten sind — in einer kleineren Übungsgruppe lernt es sich besser!

Am 9.10. um 10:00 Uhr wird die Anmeldung kurzzeitig geschlossen, und wir ermitteln aus den vergebenen Prioritäten eine passende Verteilung auf die Übungsgruppen. Danach geht die Anmeldung mit FCFS (First-Come, First-Served) weiter, so dass sich Nachzügler weiterhin anmelden können, oder nachträglich die Gruppe gewechselt werden kann. Am Montag der zweiten Vorlesungswoche (13.10.), 12:00 Uhr, wird die Ummeldung oder Nachmeldung über ASSESS geschlossen und nur noch per Email an die Übungsbetreuuer möglich sein. In der Nachmeldungs-Email bitte immer Name, Matrikelnummer und Studiengang angeben.

Die Übungsblätter werden jeden Donnerstag ab 10:00 Uhr hier online gestellt. Bei Bedarf sind die Blätter auch am Lehrstuhl in gedruckter Form erhältlich. Die bearbeiteten Aufgaben müssen bis zum darauf folgenden Mittwoch um 18:00 Uhr abgegeben werden, beschriftet mit Namen, Matrikelnummern und der Gruppennummer. Zur Abgabe bitte die Lösungen in die markierten Briefkästen in der Otto-Hahn-Straße 12 einwerfen. Die Besprechung der Übungsaufgaben erfolgt dann ab Freitag derselben Woche in den Übungsgruppen. Die jeweils möglichen Punktzahlen (in der Regel 16 Punkte pro Übungsblatt) sind neben den (Teil-)Aufgaben notiert. Für die Studienleistung laut BPO bzw. die Zulassung zur Klausur werden 20 Punkte in jedem 4er-Blätter-Block benötigt, d.h. mindestens 20 Punkte in den Blättern 1-4, 5-8 und 9-12. Pro Blatt gibt es 4 Aufgaben zu je 4 Punkten. Zur Vorbereitung auf die Klausur am Ende der Vorlesungszeit wird die Teilnahme an den Übungen dringend empfohlen.

Zur Bearbeitung der Übungen zum zweiten Teil der Vorlesung ist die Nutzung von MARS und RaVi nötig.

Übungsblatt
Blatt 01
Blatt 02
Blatt 03
Blatt 04
Blatt 05
Blatt 06
Blatt 07
Blatt 08
Blatt 09
Blatt 10
Blatt 11
Blatt 12

Literatur

Die Vorlesung orientiert sich an dem gleichnamigen Skriptum in zwei Teilen:

  • Teil 1 (Autoren: G. Fink, T. Jansen, H. Krumm, K. Echtle, W. Banzhaf)
  • Teil 2 (Autor: P. Marwedel)

Im zweiten Teil der Vorlesung kann ergänzend zum Skriptum das Buch J. Hennessy, D. Patterson: Computer Organization and Design: The hardware/software interface benutzt werden (siehe Lehrbuchsammlung Informatik).

Prüfungen

Für die Teilnahme an der Klausur sind die Studienleistungen aus diesem oder aus den letzten beiden Semestern Vorraussetzung. Wer also im letzten Sommer- oder Wintersemester die Klausurzulassung bereits erworben hat ist dieses Jahr automatisch wieder zur Klausur zugelassen. Zur Auffrischung des Wissens wird eine Teilnahme an den Übungen trotzdem dringend empfohlen. Die Klausurtermine im Wintersemester 2014/2015 sind auf der Klausurtermin-Übersicht der Fakultät zu finden.

Bei Bestehen der Klausur werden 8 Leistungspunkte vergeben. Bei Fragen, bitte im Sekretariat anfragen. Die Anmeldung zur Klausur erfolgt für Informatik-Bachelor-Studenten über das BOSS-System (für Fragen zum BOSS-System ist die Prüfungsverwaltung zuständig). Physik-Studenten müssen sich im Dekanat Physik für die Prüfung anmelden. Alle anderen müssen sich bei ihrem jeweiligen Ansprechpartner im Prüfungsamt persönlich anmelden. Für Lehramtsstudenten ist dies Frau Wiemers.
 
Klausurergebnisse und Klausureinsicht
Die vorläufigen Ergebnisse der Klausur vom 20.07.2015 sind entsprechend dem Anmeldeweg weitergegeben bzw eingetragen worden. Die die Studiengänge der Informatik können die Noten im BOSS-System abgefragt werden.
Die Klausureinsicht findet am 25.08.2015 (Dienstag) von 15:00 bis 16:00 im Raum E18 in der OH 16 statt.