621.700 (12W) Computer Organization

Wintersemester 2012/13

Registration deadline has expired.

First course session
03.10.2012 10:00 - 12:00 HS B On Campus
... no further dates known

Overview

Lecturer
Course title german Rechnerorganisation
Type Lecture
Hours per Week 2.0
ECTS credits 2.0
Registrations 132
Organisational unit
Language of instruction German
Course begins on 03.10.2012

Time and place

List of events is loading...

Course Information

Course content

Die Lehrveranstaltung vermittelt wichtige technische Grundlagen, den Aufbau, die Konzepte und die Funktionsweise moderner digitaler Rechner (Einprozessorsysteme). Heutige Rechnerstrukturen werden systematisch im Kleinen (z.B. Bausteine, Datenpfad, Befehlsabarbeitung) wie im Grossen (Rechneraufbau, Hardware-Software-Interaktion) dargestellt. Maschinenorientierte Programmierung ergänzt diese Darstellung. Vertieft und konkretisiert werden die Inhalte durch das begleitende Praktikum, das z.B. umfasst: Papier&Bleistift-Aufgaben, Assembler-Programmierung, ggf. Prozessor- und Cache-Simulationen, Leistungsbewertungen von Programmen.

Topics

  • Was ist Rechnerarchitektur?
  • Überlegungen zu Befehlssatzarchitektur und Leistung
  • Assemblerprogrammierung
  • Prozessor -- grundlegender Aufbau und Arbeitsweise: Schaltnetze und -werke, Datenpfad, Leitwerk, Mikroprogrammierung
  • Prozessor -- moderne Techniken: Pipelining, Superskalarität, VLIW
  • Speicherhierarchie und -organisation (Hauptspeicher, Caches)
  • Busse und Grundlagen der E/A
  • Ausgewähltes Kapitel (z.B. Hardware-Software-Interaktion, Microcontroller)
  • Laufende Beispiele für Prozessoren: SGI MIPS (für RISC) und Intel-Prozessoren (für CISC)

Teaching objective

Die Studierenden sollen - ein grundlegendes Verständnis fuer ihr tägliches Werkzeug, den modernen Rechner, mit seinen Möglichkeiten und Beschränkungen entwickeln; - Komponenten, Organisation und Arbeitsweise moderner Rechner kennenlernen; - maschinenorientierte Programmierung (Assembler) kennenlernen und üben; - die Interaktion von Hardware und Software in einem modernen Rechner verstehen; - Leistungsengpässe heutiger Rechner verstehen und berücksichtigen und ggf. Leistungsoptimierungen an ihren Programmen vornehmen können, z.B. durch verbesserte Datenlokalität (Cache-Nutzung).

Prior knowledge expected

Die Grundlagen von Schaltnetzen und Schaltwerken sowie der Zahlendarstellung und Arithmetik wurden bereits in einer anderen LV behandelt.

Other materials

Kopien der Vorlesungsfolien werden am Web zur Verfügung gestellt (Moodle-Kurs).

Literature

David A. Patterson, John L. Hennessy: Computer Organization and Design -- The Hardware/Software Interface. 4th Edition. Elsevier - Morgan Kaufmann 2009. (Deutsche Übersetzung) David A. Patterson, John L. Hennessy: Rechnerorganisation und -entwurf -- Die Hardware/Software-Schnittstelle. 3. Auflage. Elsevier/Spektrum 2005.

Examination information

Im Fall von online durchgeführten Prüfungen sind die Standards zu beachten, die die technischen Geräte der Studierenden erfüllen müssen, um an diesen Prüfungen teilnehmen zu können.

Assessment criteria / Standards of assessment for examinations

Schriftliche Prüfung (teilweise mit Unterlagen)

Grading scheme

Grade / Grade grading scheme

Position in the curriculum

  • Teacher training programme Computer Sciences and Computer Sciences Management (Secondary School Teacher Accreditation) (SKZ: 884, Version: 04W.7)
    • Stage one
      • Subject: Praktische und Technische Informatik (LI 1.3) (Compulsory subject)
        • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
          • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 2.0 ECTS)
  • Bachelor's degree programme Applied Informatics (SKZ: 511, Version: 12W.1)
    • Subject: Technical Principles and System Software (Compulsory subject)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 2.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Informatik (SKZ: 521, Version: 09W.3)
    • Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware (Compulsory subject)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 2.0 ECTS)
  • Bachelor's degree programme Informatics (SKZ: 521, Version: 03W.1)
    • Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware (Compulsory subject)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
        • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 2.0 ECTS)
  • Diploma programme Informatics (SKZ: 880, Version: 02W)
    • Stage two
      • Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware (Compulsory subject)
        • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 2.0 ECTS)
          • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 2.0 ECTS)
  • Bachelor's degree programme Information Technology (SKZ: 289, Version: 12W.2)
    • Subject: Computer- und Netzwerktechnik (Compulsory subject)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 3.0 ECTS)
          Absolvierung im 3. Semester empfohlen
  • Bachelor's degree programme Information Technology (SKZ: 289, Version: 09W.2)
    • Subject: Computer- und Netzwerktechnik (Compulsory subject)
      • Rechnerorganisation ( 2.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 3.0 ECTS)
  • Bachelor's degree programme Information Technology (SKZ: 289, Version: 06W.1)
    • Subject: Computer, Network, and Control Engineering (Compulsory subject)
      • Computer organization ( 2.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 621.700 Computer Organization (2.0h VO / 3.0 ECTS)

Equivalent courses for counting the examination attempts

Wintersemester 2023/24
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2022/23
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2021/22
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2020/21
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2019/20
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2018/19
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2017/18
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2016/17
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2015/16
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2014/15
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2013/14
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2011/12
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2010/11
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)
Wintersemester 2009/10
  • 621.700 VO Rechnerorganisation (2.0h / 2.0ECTS)