4.1.3 Grundlagen der Rechnerarchitektur

Vorlesung im Sommersemester 2007

Zeit
Freitags, 10 Uhr c.t., D028

an den folgenden Tagen auch Donnerstags, 10 Uhr c.t., G410
- 3.5., 21.6., 5.7., 19.7.
 

Vorlesungsbeginn
20. April 2007

Dozent

  Prof. Dr. Christoph Steigner

Materialien

Übungen, Scheinerwerb und (Nach)Klausur

  • Begleitend zur Vorlesung findet eine Übungsveranstaltung statt.
  • Der Schein zur Vorlesung kann durch die erfolgreiche Teilnahme an der Klausur erworben werden.
  • Für die Zulassung zur (Nach)Klausur ist die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen nötig sowie die rechtzeitige Klausuranmeldung über MeToo.
  • Die (Nach)Klausur findet am Mittwoch, den 27. Februar 2008, von 10:00 - 12:00 Uhr in D028 statt.
  • Die Anmeldung zur Klausur ist verbindlich.

Lernziele/Kompetenzen

Diese Veranstaltung soll die Studierenden befähigen, die inhärenten Prinzipien aktueller Prozessoren zu verstehen, um diese bei der Programmierung angemessen nutzen zu können. Durch die Betrachtung von Architekturmodellen, jenseits der v.Neumann-Architektur, soll die konzeptuelle Vielfalt der Rechnerarchitektur eingeschätzt werden können.

Inhalte

I. Grundlagen

Grundbegriffe, Terminologie, v.Neumann-Rechner, Datenfluss-Rechner , Funktionale Rechner

II. Assemblerprogrammierung

Programmiermodell, Befehlsformate, Datentypen, Adressierungsarten, Speichernutzung, MIPS-Prozessor, SPIM-Assembler, Rekursive Programme

III. Betriebssystem-Unterstützung

Unterbrechungen, Unterbrechungssperren, Synchronisationsmittel, Wiedereintrittsfestigkeit Prozessumschaltung, Speicherschutz

IV. Speicherverwaltung

Speicherhierarchie, Lokalitätsprinzip, Cache-Memories, Cache-Kohärenz, Virtuelle Speicher, Seitenverwaltung, Segmentierung

V. Bus-Systeme

Synchrone/Asynchrone Busse

VI. Aktuelle Prozessorarchitekturen

RISC-Architekturen, Superskalare Architekturen, Scoreboarding, Predication, Speculation, VLIW/EPIC

VII. Aufbau eines Personal Computers

Motherboard, RAM Bank, ROM-BIOS, Timer, Bus-Slots, Graphikadapter, Disk-Controller, Disk-Schnittstelle (SCSI, IDE), Modems, USB- Schnittstelle

Literatur

  • Hennessy,J.; Patterson,D., Computer Organization and Design, Morgan Kaufmann Publishers, 2001
  • Robert Britton,MIPS Assembly Language Programming, Publisher: Prentice Hall,2004 ISBN: 0-13-142044-5
  • Silberschatz, Abraham : Operating system concepts, Wiley, 2002
  • Stalling, W., Computer Organization and Architecture, Prentice Hall International, 2000
  • Tanenbaum, A.S., Structured Computer Organization, Prentice Hall International, 1999
  • Ungerer, T., Datenflussrechner, Teubner, 1993

last modified Feb 06, 2009 10:07 PM

Kontakt