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Course Type (SWS)
Lecture: 2 │ Exercise: 2 │ Lab: 0 │ Seminar: 0
Exam Number: ZKD 41017
Type of Lecture:

Lecture: Powerpoint presentation
Exercise: working on tasks and problems 

Language: German
Cycle: SS
ECTS: 6
Exam Type Written Exam (90 min.)
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Information
Beschreibung:

Ausgehend vom grundsätzlichen Aufbau von Prozessoren und Rechnern werden die klassische Architektur der von-Neumann-Rechner eingeführt, Mikrocomputer und Mikroprozessorsysteme bis zum heutigen PC vorgestellt, sowie moderne Höchstleistungsrechner behandelt.

Inhalte im Einzelnen:
- Datenpräsentation, Speicher- und Registermodelle, Adressierungsarten, Stacks
- Befehlstypen und -Formate, Programmflusssteuerung (Jumps, Calls)
- Interrupts und DMA
- Ausgewählte Bussysteme wie der USB or PCI
- Mikroarchitektur und Mikroprogrammierung
- RISC Prozessoren und Architekturen, Pipelining, Vergleich CISC- und RISC-Konzepte
- Parallele Rechnerarchitekturen, Mehrkern- und Mehrprozessorarchitekturen
- Vektorrechner, Clustercomputing und Gridcomputing, Höchstleistungsrechner

Lernziele:

Die Studierenden kennen und verstehen den Aufbau und die Arbeitsweise aktueller Rechnerhardware. Sie verstehen die verschiedenen Philosophien des Computeraufbaus und lernen die verschiedenen Ansätze der Parallelität in Rechnerarchitekturen kennen. Sie sind in der Lage, kleine Aufgaben in Assembler selbst zu programmieren.

Literatur:

- A. S. Tanenbaum, T. Austin. Rechnerarchitektur. Von der digitalen Logik zum Parallelrechner. 6. aktualisierte. Auflage: Pearson Studium. 2014. ISBN 978-3868942385.
- A. S. Tanenbaum, T. Austin. Structured Computer Organization. 6th Edition. Prentice Hall, 2013, ISBN 978-0273769248.
- V. Claus, A. Schwill. Duden Informatik. Bibliogr. Institut Mannheim. 4., überarb. u. aktualis. Auflage. 2006. ISBN 3411052341
- J. L. Hennessy, D. A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach. 5th Edition. Morgan Kaufmann. 2011. ISBN 1811472052
- J. L. Hennessy, D. A. Patterson. Rechnerorganisation und Rechnerentwurf: Die Hardware/Software-Schnittstelle. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2011, ISBN 3486591908
- P. Herrmann. Rechnerarchitektur. Aufbau, Organisation und Implementierung, inklusive 64-Bit-Technologie und Parallelrechner. Vieweg+Teubner Verlag. 4. Auflage. 2010. ISBN 3834815128

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

The lecture presents the architecture of computers and processors. This includes classical architectures of von-Neumann, Microprocessors as used in modern PCs, and parallel architectures as found in high performance computing.

The lecture covers:
- Data representation, memory and register adressing, stacks, DMA
- CPU instruction types, program flow control (jumps and subroutines)
- Interrupts and DMA
- Bussystems, for example USB or PCI
- Microarchitecture and microprogramming
- Concepots of RISC/CISC processors, piplining
- Parallel computer architectures, multi core CPUs
- Vector computers, clusters, grid computing, high performance computing

Learning Targets:

The students know how a modern computer is structured. They know the philosophies behind the different approaches and they know about the advantages and limitations of parallel architectures. Furthermore, students are able to implement small applications in assembler.

Literature:

- A. S. Tanenbaum, T. Austin. Rechnerarchitektur. Von der digitalen Logik zum Parallelrechner. 6. aktualisierte. Auflage: Pearson Studium. 2014. ISBN 978-3868942385.
- A. S. Tanenbaum, T. Austin. Structured Computer Organization. 6th Edition. Prentice Hall, 2013, ISBN 978-0273769248.
- V. Claus, A. Schwill. Duden Informatik. Bibliogr. Institut Mannheim. 4., überarb. u. aktualis. Auflage. 2006. ISBN 3411052341
- J. L. Hennessy, D. A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach. 5th Edition. Morgan Kaufmann. 2011. ISBN 1811472052
- J. L. Hennessy, D. A. Patterson. Rechnerorganisation und Rechnerentwurf: Die Hardware/Software-Schnittstelle. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2011, ISBN 3486591908
- P. Herrmann. Rechnerarchitektur. Aufbau, Organisation und Implementierung, inklusive 64-Bit-Technologie und Parallelrechner. Vieweg+Teubner Verlag. 4. Auflage. 2010. ISBN 3834815128

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