Lehre auf dem Gebiet der Informatik
— Rechnerarchitektur — iRA
Dozent
Prof. Dr.-Ing. Albrecht Weinert
Allgemeines
Rechnerarchitektur ist eine einsemestrige Lehrveranstaltung für das dritte Semester der Studienrichtung Informatik (I).
Die Lehrveranstaltung besteht aus
Übungen und Praktika (Anmeldung via FB3 PraktOrg) vertiefen den
Vorlesungsstoff.
Vorlesungs- und Übungszeiten siehe Stundenplan.
Die Einteilung der Termingruppen fürs Praktikum erfolgt individuell.
Achten Sie unbedingt auf die Ansagen in der Vorlesung und die Aushänge im Gebäude D3.
Aktuell
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Informatik mit Programmierung in Java und C,
Grundlagen der Digitaltechnik, Boolesche Logik, Zahlensysteme
ausreichende Englischkenntnisse, um Unterlagen und Datenblätter lesen und verstehen zu können.
Vorausgesetz werden also die in den beiden ersten Semstern vermittelte Kenntnisse, insbesondere alse bestandene Testate und Prüfungen in Mathematik und GIN.
Ziele und Inhalte
Rechnerarchitektur, Prozessoren, Befehlssätze,
Speicher (-architektur) und Schutzmechanismen,
Ein- und Ausgabe, Ein-/Ausgabebausteine,
Vertiefung anhand von beispielhaften Rechnerarchitekturen,
wie intel-x86, AVR-Atmel (ATmega) oder JVM.
Darstellung und Kodierung von Werten im Rechner, Rechnerarithmetik,
Maschinennahes Programmieren in 80x86-Assembler.
Die intel-80x86-Rechnerarchitektur ist seit Jahrzehnten [sic!] bewährt, weit verbreitet und vielseitig einsetzbar — siehe das Bild und das Innere fast aller PCs. Anhand dieser x86-Architektur — bis zur Stufe x<=4; real und protected mode — wird das Thema vertieft. 80x86-Assembler-Programmierung wird eingesetzt um deren Einzelheiten, bis hin zur segmentierten Speicherarchitektur, hautnah zu erleben und zu erarbeiten — und ausdrücklich nicht, weil Assembler-Programmierung heutzutage noch ein sinnvoller Ansatz sei.
Literatur und Hilfsmittel
Skript, Werke auf der Literaturseite, insbesondere aus der Kategorie Rechnerarchitektur.
Unterlagen, Manuals und Tools finden Sie auch im in der Veranstaltung bekanntgegebenen download-Bereich. Da gibt es auch den 80x86-Assembler (fasm) zum Üben — auch zu Hause; er ist frei verfügbar und, wenn's denn wirklich unvermeidbar ist, auch für professionelle Assembler-Projekte (Treiber, Boot-Loader, dlls) einsetzbar.
Zum Üben: [ Stackrechner, einfach ], [ Stackrechner ], [ Logiksimulator, einfach ]).
Zu weiteren Unterlagen, Aufgabenblättern etc. werden ggf. in der Lehrveranstaltung weitere Zugangsmöglichkeiten über das WWW, das FH-Netz oder den persönlichen Log-In (Domäne, Labor) bekannt gegeben.
Die Aufgabenblätter für die Versuche werden (als Papier und/oder über den download-Bereich) verteilt.
Weitere nützliche Links zum Vorbereiten und als Referenz:
Abschluss, Prüfungselemente
Testat des Praktikums.
Fachprüfung (Abschlussklausur 2h).
Unterlagen zur Klausur: Vorlesungs- und Praktikumsskripte, Lehrbücher.
DozentProf. Dr.-Ing. Albrecht Weinert
Allgemeines
Rechnerarchitektur ist eine einsemestrige Lehrveranstaltung für das dritte Semester der Studienrichtung Informatik (I).
Die Lehrveranstaltung besteht aus
- Vorlesung / Übung — 3+1 Semesterwochenstunden
- Praktikum — 1 Semesterwochenstunde.
Übungen und Praktika (Anmeldung via FB3 PraktOrg) vertiefen den
Vorlesungsstoff.Vorlesungs- und Übungszeiten siehe Stundenplan.
Die Einteilung der Termingruppen fürs Praktikum erfolgt individuell.
Achten Sie unbedingt auf die Ansagen in der Vorlesung und die Aushänge im Gebäude D3.
Aktuell
- Der download-Bereich für iRA (und eGR) heißt
ergira.
Das Konto ist egrira (= Verzeichnis); das Passwort [a.t] wird bei der ersten Vorlesung genannt. - Praktikumsvorbesprechung im WS11/12: Donnerstag, 06.10.2011, 12:30, D3-33 — Pflichttermin
- Erste Vorlesung im WS11/12: Fr., 07.10.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Informatik mit Programmierung in Java und C,
Grundlagen der Digitaltechnik, Boolesche Logik, Zahlensysteme
ausreichende Englischkenntnisse, um Unterlagen und Datenblätter lesen und verstehen zu können.
Vorausgesetz werden also die in den beiden ersten Semstern vermittelte Kenntnisse, insbesondere alse bestandene Testate und Prüfungen in Mathematik und GIN.
Ziele und Inhalte
Rechnerarchitektur, Prozessoren, Befehlssätze,
Speicher (-architektur) und Schutzmechanismen,
Ein- und Ausgabe, Ein-/Ausgabebausteine,
Vertiefung anhand von beispielhaften Rechnerarchitekturen,
wie intel-x86, AVR-Atmel (ATmega) oder JVM.Darstellung und Kodierung von Werten im Rechner, Rechnerarithmetik,
Maschinennahes Programmieren in 80x86-Assembler.
Die intel-80x86-Rechnerarchitektur ist seit Jahrzehnten [sic!] bewährt, weit verbreitet und vielseitig einsetzbar — siehe das Bild und das Innere fast aller PCs. Anhand dieser x86-Architektur — bis zur Stufe x<=4; real und protected mode — wird das Thema vertieft. 80x86-Assembler-Programmierung wird eingesetzt um deren Einzelheiten, bis hin zur segmentierten Speicherarchitektur, hautnah zu erleben und zu erarbeiten — und ausdrücklich nicht, weil Assembler-Programmierung heutzutage noch ein sinnvoller Ansatz sei.
Literatur und Hilfsmittel
Skript, Werke auf der Literaturseite, insbesondere aus der Kategorie Rechnerarchitektur.
Unterlagen, Manuals und Tools finden Sie auch im in der Veranstaltung bekanntgegebenen download-Bereich. Da gibt es auch den 80x86-Assembler (fasm) zum Üben — auch zu Hause; er ist frei verfügbar und, wenn's denn wirklich unvermeidbar ist, auch für professionelle Assembler-Projekte (Treiber, Boot-Loader, dlls) einsetzbar.
Zum Üben: [ Stackrechner, einfach ], [ Stackrechner ], [ Logiksimulator, einfach ]).
Zu weiteren Unterlagen, Aufgabenblättern etc. werden ggf. in der Lehrveranstaltung weitere Zugangsmöglichkeiten über das WWW, das FH-Netz oder den persönlichen Log-In (Domäne, Labor) bekannt gegeben.
Die Aufgabenblätter für die Versuche werden (als Papier und/oder über den download-Bereich) verteilt.
Weitere nützliche Links zum Vorbereiten und als Referenz:
- www.i8086.de/...: 80x68-Befehlsreferenz,
- flatassembler.net: einiges zum eingesetzten Assembler,
Abschluss, Prüfungselemente
Testat des Praktikums.
Fachprüfung (Abschlussklausur 2h).
Unterlagen zur Klausur: Vorlesungs- und Praktikumsskripte, Lehrbücher.