621.703 (12W) Computer Organization
Overview
- Lecturer
- Course title german Rechnerorganisation
- Type Practical class (continuous assessment course )
- Hours per Week 2.0
- ECTS credits 4.0
- Registrations 29 (30 max.)
- Organisational unit
- Language of instruction German
- Course begins on 01.10.2012
Time and place
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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 schemePosition 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 PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Subject: Praktische und Technische Informatik (LI 1.3)
(Compulsory subject)
-
Stage one
- Bachelor's degree programme Applied Informatics
(SKZ: 511, Version: 12W.1)
-
Subject: Technical Principles and System Software
(Compulsory subject)
-
Rechnerorganisation (
2.0h UE / 4.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 4.0 ECTS) Absolvierung im 3. Semester empfohlen
-
Rechnerorganisation (
2.0h UE / 4.0 ECTS)
-
Subject: Technical Principles and System Software
(Compulsory subject)
- Bachelorstudium Informatik
(SKZ: 521, Version: 09W.3)
-
Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Compulsory subject)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Compulsory subject)
- Bachelor's degree programme Informatics
(SKZ: 521, Version: 03W.1)
-
Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Compulsory subject)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Compulsory subject)
- Diploma programme Informatics
(SKZ: 880, Version: 02W)
-
Stage two
-
Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Compulsory subject)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h PR / 4.0 ECTS)
-
Subject: Technische Grundlagen und Systemsoftware
(Compulsory subject)
-
Stage two
- Bachelor's degree programme Information Technology
(SKZ: 289, Version: 12W.2)
-
Subject: Computer- und Netzwerktechnik
(Compulsory subject)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 3.0 ECTS) Absolvierung im 3. Semester empfohlen
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
-
Subject: Computer- und Netzwerktechnik
(Compulsory subject)
- Bachelor's degree programme Information Technology
(SKZ: 289, Version: 09W.2)
-
Subject: Computer- und Netzwerktechnik
(Compulsory subject)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 3.0 ECTS)
-
Rechnerorganisation (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
-
Subject: Computer- und Netzwerktechnik
(Compulsory subject)
- Bachelor's degree programme Information Technology
(SKZ: 289, Version: 06W.1)
-
Subject: Computer, Network, and Control Engineering
(Compulsory subject)
-
Computer organization (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
- 621.703 Computer Organization (2.0h PR / 3.0 ECTS)
-
Computer organization (
2.0h KU / 3.0 ECTS)
-
Subject: Computer, Network, and Control Engineering
(Compulsory subject)
Equivalent courses for counting the examination attempts
- Wintersemester 2023/24
- Wintersemester 2022/23
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- Wintersemester 2009/10