architecture at work - en Lourve
Hochschule Bochum
Prof. Dr.-Ing. Albrecht Weinert

Lehre in der Informatik
I R A


Lehre auf dem Gebiet der Informatik — Rechnerarchitekturen — RA
Prof. Dr.-Ing. Albrecht Weinert Dozent
Prof. Dr.‑Ing. Albrecht Weinert
Dipl.-Ing. Andreas Koch (Leitung des Praktikums)
Dipl.-Ing. Christoph Nowak (Hardware für häusliche praktische Arbeit)
Aus organisatorischen Gründen und im Hinblick auf das Ausscheiden von Prof. Weinert wurde die Veranstaltung komplett von Dipl.-Ing. A. Koch als verantwortlicher Dozent übernommen.
Allgemeines
Rechnerarchitekturen ist eine einsemestrige Lehrveranstaltung für das fünfte Semester der Studienrichtung Informatik (I).
Rechner- und CPU-Strukturen -> zum 80x86-Blockbild
Die Lehrveranstaltung besteht aus
  • Vorlesung / Übung   —   4 Semesterwochenstunden
  • Praktikum     —   1 Semesterwochenstunde.
Logische Elemente und Verknüpfungen -> Üben Übungen und Praktika (Anmeldung via 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 auf die Aushänge.

Aktuell
  • Für Veranstaltung ist als Dozent Dipl.-Ing. Andreas Koch zuständig.
  • Beachten Sie seine Ansagen, Aushänge und Veröffentlichungen.
Rechnerstruktur -> Bild, groß
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Informatik, Kenntnis von C, Umgang mit Standard-tools
Grundlagen der Digitaltechnik, Boolesche Logik, Zahlensysteme
ausreichende Englischkenntnisse, um Unterlagen und Datenblätter lesen und verstehen zu können.
Vorausgesetzt werden also die in den drei ersten Semestern vermittelte Kenntnisse, insbesondere also bestandene Testate und Prüfungen in Mathematik und Programmierung.

Ziele und Inhalte
Rechnerarchitekturen wie beispielhaft AVR-Atmel (ATmega), intel-x86 oder JVM,
Prozessorstrukturen und Befehlssätze,
Speicher (-architektur) und Schutzmechanismen,
Ein- und Ausgabe,
Vertiefung anhand einer einfachen beispielhaften Rechnerarchitektur (AVR).
80x86-Architektur seit Jahrzehnten universell einsetzbar -> mittelgroß Darstellung und Kodierung von Werten im Rechner, Rechnerarithmetik,
Maschinennahes Programmieren in C (avr-gcc) mit Analyse und gezielter lokaler Verbesserung des Assemblerkodes.

Die intel-80x86-Rechnerarchitektur ist seit Jahrzehnten [sic!] bewährt, weit verbreitet und vielseitig einsetzbar — siehe das Bild und das Innere der überwiegenden Mehrheit von PCs und Servern. Sie wird als Kontrast zur AVR ATmega-Architektur als zweites Lehrbeispiel betrachtet.

Literatur und Hilfsmittel
Standardliteratur zu Rechnerarchitektur. Unterlagen, Manuals und Tools finden Sie auch im in der Veranstaltung bekannt gegebenen download-Bereich.
Zum Üben:   [ Stackrechner, einfach (JavaScript + HTML5)],   [ Stackrechner ].

Die Aufgabenblätter für die Versuche werden (als Papier und/oder über den download-Bereich) verteilt.

Abschluss, Prüfungselemente
Testat des Praktikums.
Fachprüfung (Abschlussklausur 2h).
Unterlagen zur Klausur: Vorlesungs- und Praktikumsskripte, Lehrbücher.
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Stand: 28.09.2018 (V.49)       A. Weinert,   E-Mail (webmaster)