1 - Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation [ID:4758]
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Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

Gut, ja, dann begrüße ich Sie zur ersten Vorlesung im Sommersemester 2015, Grundlagen

Rechnerrektur. Genau einen Tag nach dem Franken-Tatort, was ich für ein Finale gesehen

habe. Ich habe mir gestern auch angeguckt, wo ausgerechnet ein Student einen Professor

erschossen hat. Also, bitte schießen Sie nicht auf den Dozenten heute und auch in den

nächsten 14 Wochen nicht. Ja, also, das erste Mal, dass ich hier in dieser Arena die Vorlesung

halte und ich möchte Sie alle ermuntern, kommen Sie auch in den nächsten Vorlesungen immer

nur nah an mich ran. Also, ich beiße nicht, da kriegen Sie einfach mehr mit. Die besten

Plätze sind vorne, wirklich. Was mich jetzt ein bisschen wundert, es kann sein, dass ich

einen gefühlten Kilometer E-Mail nicht beantwortet habe. Eigentlich sollte die Vorlesung aufgezeichnet

werden. Das war, glaube ich, irgendwie der Wunsch der Studenten. Ich sehe jetzt kein

Kamerateam. Da kamen irgendwie mehrere E-Mails. Letztens haben wir mal so viele E-Mails. Das

Administrative nimmt so viel zu. Ich hatte schon irgendwas unterzeichnet und... Ach,

das ist eine fest installierte Kamera. Das heißt, ich werde schon aufgezeichnet. Ah,

okay, dann ist alles klar. Da muss ich mir jetzt schon überlegen, was ich sage. Ich dachte,

ich gebe immer irgendwie, vor drei Jahren bin ich schon mal aufgezeichnet worden, da

habe ich immer dann dem Kamerateam ein Handzeichen gegeben. Okay, da lag es also nicht an der

einen E-Mail, die war irgendwie so lang und dann dachte ich mir, ach, die werden sich

schon einmal wenden, wenn sie nochmal was wollen. So, ja, also Moment, das ist eigentlich die

falsche Folie. Hier muss man also viel laufen, aber das baut hier dann auch Kalorien ab.

Ja, also es geht um die Grundlagen der Rechnerrektur und Organisation. Das sind gleich mal zwei

Begriffe im einen, Rechnerrektur und Organisation. Stichwort Organisation. Wir werden uns jetzt

am Anfang auch erst mal mehr über organisatorische Dinge unterhalten, also in den ersten Folien,

was halt immer so gemacht werden muss, zu Beginn eines Vorlesungsstarts. Mein Name ist Dietmar

Feij, ich leite den Lehrstuhl Rechnerrektur in der Lehrstuhlinformatik 3 und folglich

halte ich auch diese Vorlesung zur Rechnerrektur. Hier sehen Sie ein paar Dinge, die irgendwie

mit Rechnerrektur zu tun haben, würde da gar nicht jetzt im Detail so drauf eingehen,

aber Stichwort Organisation, haben wir das gerade hatten, hier zum Beispiel, das ist

ein ziemlich unorganisierter Haufen, da liegt also jede Menge Hardware irgendwie alles zusammen

und keine Organisation, keine Struktur und in der Vorlesung will ich Ihnen sozusagen

helfen da Struktur reinzubringen. Vielleicht vorne weg doch mal, was heißt Rechnerrektur,

Rechnerorganisation. Bekannte fragen mich auch immer, du bist also Informatikprofessor,

was machst du da eigentlich? Sag ich Rechnerrektur, Rechnerrektur, das kann mir gar nichts darunter

vorstellen. Was sage ich dann da immer in kleineren Räumen, frage ich dann gleich immer

jemandem, was er sich denn unter Rechnerrektur vorstellt. Also ich antworte dann immer meinen

Bekannten oder Freunden, so wie ein Architekt ein Haus plant und dann bauen lässt, so arbeitet

im Prinzip auch, der Architekt lässt es bauen, arbeitet auch der Rechnerarchitekt, der plant

und organisiert den Rechner, überlegt sich also wie einzelne Komponenten zusammenspielen

müssen, wobei er die einzelnen Komponenten nicht mehr unbedingt selber jetzt gleich bauen

muss. Wir werden keine Transistoren bauen, das machen die Physiker bzw. die lassen sich

anfangen wie man sowas entwickeln kann. Wir nehmen dann schon eher fertige Komponenten

her und versuchen daraus dann einen Rechner zu bauen bzw. ihn auch oder wir müssen dann

verstehen und das sollen Sie dann eben auch verstehen, wie so ein Rechner im Inneren funktioniert.

Gut, also erstmal ein paar organisatorische Dinge. Ich habe die Breite gezogen, aber es

passt schon so, oder? Die Technik da muss ich mir auch noch erst vertraut machen. Also

wir haben jetzt insgesamt mal 19 Übungsgruppen anberaubt, denn laut Uniwiss sind es mit

IOK, Lehramt und Informatik Bachelor 335, habe ich gestern noch mal nachgeguckt. Der

Hörsaal hier fast 400, also so an die 300 könnte es vielleicht sein. Deswegen pro Übungsgruppe

so 15 Teilnehmer. Pallen wir mal so grob an. Gut, die Termine können Sie natürlich auch

noch mal im Uniwiss einsehen und bei der großen Menge bleibt uns gar nichts anderes

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

01:29:04 Min

Aufnahmedatum

2015-04-13

Hochgeladen am

2015-04-14 15:56:38

Sprache

de-DE

Ziel der Vorlesung ist, die Grundlagen beim Aufbau eines Rechners zu vermitteln. Dies beinhaltet die Grundkomponenten, wie das Leitwerk, das Rechenwerk, das Speicherwerk und das Ein-/Ausgabewerk. Ausgehend vom klassischen von Neumann-Rechner wird der Bogen bis zu den Architekturen moderner Rechner und Prozessoren geschlagen. 

Grundprinzipien der Ablaufstuerung bei der Berarbeitung von Befehlen werden ebenso behandelt wie Aufbau und Funktionsweise eines Caches und die Architektur von Speichern im Allgemeinen. Das Konzept der Mikroprogrammierung wird erläutert. Ferner wird der Einstieg in die hardwarenahe Programmierung moderner CPUs mittels Assembler vorgestellt und erprobt. Aufbau und Funktionsweise peripherer Einheiten und Bussysteme werden ebenfalls behandelt. 

Die Studierenden sollen am Ende der Vorlesung den Aufbau und die Funktionsweise der Architektur eines Rechners, z.B. eines PCs, und des darin enthaltenen Prozessors nicht nur kennen, sondern auch die Gründe für deren Zustandekommen verstanden haben.

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