Rechnerarchitektur

Veranstalter

Prof. Dr. Claudia Linnhoff-Popien

Sprechstunde

Montag 11:00 Uhr - 12:00 Uhr
Raum G 009, Oettingenstrasse 67

Hörerkreis

Bachelorstudiengänge Informatik
Studiengänge mit Nebenfach Informatik

Vorlesungstermin(e)
(Beginn:18.04.2013)

Donnerstag, 14:00 - 16:15 Uhr s.t.
Geschwister-Scholl-Platz 1., Raum A 140
Donnerstag, 16 - 19 Uhr
Theresienstraße 41, Raum C 123

Übungsbetrieb

Philipp Marcus
Michael Dürr

Hinweise zu den Übungen siehe unten

Klausur

Donnerstag, 18.07.2013, von 18:30 - 20:30, Geschwister-Scholl-Platz 1. Bitte den entsprechenden Hörsaal dem Bereich "Aktuelles" entnehmen.

Nachholklausur

Achtung: Die Nachholklausur findet statt am Donnerstag, den 17.10.2013 von 18:30 - 20:30 Uhr, Geschwister-Scholl-Platz 1. Die genauen Hörsaalzuordnungen finden sie im Bereich "Aktuelles".

Material zur Vorlesung

Skript einseitig
Skript zweiseitig

Aktuelles

  • Aktuelle Mitteilungen für diese Veranstaltung sind nicht mehr verfügbar. Bei Fragen zum Inhalt der Veranstaltung nehmen Sie bitte Kontakt mit den betreuenden Mitarbeitern am Lehrstuhl für Mobile und Verteilte Systeme auf.
  • 14.02.2013: Willkommen auf der Webseite der Vorlesung Rechnerarchitektur im Sommersemester 2013.
  • 18.03.2013: Das Skript steht zum Download bereit.
  • 19.03.2013: Die Übungsgruppen wurden auf Uniworx zur Anmeldung freigeschalten. Bitte melden Sie sich für eine Übungsgruppe an. Wählen Sie die Gruppe Leer, falls sie keine der angebotenen Übungen besuchen möchten.
  • 27.03.2013: Achtung: Der Termin und der Veranstaltungsort der Vorlesung haben sich geändert! Die Vorlesung findet Donnerstags, von 14 – 17 Uhr, in Raum A140 (Geschwister-Scholl-Platz 1.) statt.
  • 15.04.2013: Bitte beachten Sie, dass die Vorlesung um 14:00 Uhr und somit s.t. beginnt.
  • 22.04.2013: Das Übungsblatt 01 sowie das Merkblat stehen zum Download bereit.
  • 25.04.2013: Das Übungsblatt 02 steht zum Download bereit.
  • 02.05.2013: Das Übungsblatt 03 steht zum Download bereit. Bitte beachten Sie zusätzlich: Die Übungsgruppe 02 wird aufgrund der großen Nachfrage in einen größeren Raum verlegt. Die Übung findet zukünftig ebenfalls Montags von 14-16 Uhr statt, allerdings im Hörsaal B U101 in der Öttingenstraße 67. Melden Sie sich bitte über Uniworx für diese Übung an, falls Sie diese besuchen werden. Im BereichProgramme stehen Informationen zu SPIM-Tutorials und Simulatoren bereit.
  • 06.05.2013: Der Foliensatz zu SPIM steht hier zum Download bereit. Ferner wird das Übungsblatt 02 als Stichprobe korrigiert.
  • 16.05.2013: Übungsblatt 04 steht zum Download bereit. Achtung: Am Montag, den 20. Mai entallen alle Tutorien (Pfingstmontag). Bitte verteilen Sie sich hier wieder auf die restlichen Tutorien dieser Woche. Ebenso muss am Donnerstag, den 30. Mai die Vorlesung entfallen (Fronleichnam).
  • 22.05.2013: Korrektur zum Skript auf S. 52: Die Definitionen der booleschen Funktionen f11 und f13 sind fälschlicherweise vertauscht dargestellt.
  • 23.05.2013: Übungsblatt 05 steht zum Download bereit.
  • 29.05.2013: Übungsblatt 04 wird als Stichprobe korrigiert.
  • 06.06.2013: Übungsblatt 06 steht zum Download bereit.
  • 13.06.2013: Übungsblatt 07 steht zum Download bereit.
  • 18.06.2013: Das Übungsblatt 06 wird als Stichprobe korrigiert.
  • 18.06.2013: Achtung: Die Anmeldung zur Klausur am 18.07.2013 wurde über Uniworx freigeschaltet und läuft bis 16.07.2013 12:00 Uhr. Bitte melden Sie sich bis zu diesem Termin an der Klausur an – spätere Anmeldungen können aus organisatorischen Gründen leider nicht mehr berücksichtigt werden. Bitte beachten Sie, dass im Falle des Nichterscheinens trotz vorheriger Anmeldung ein Eintrag in den Transcripts of Records mit dem Ergebnis “durchgefallen” erfolgt.
  • 20.06.2013: Das Übungsblatt 08 steht zum Download bereit.
  • 27.06.2013: Das Übungsblatt 09 steht zum Download bereit.
  • 04.07.2013: Achtung: In der Woche der Klausur (15.07. – 19.07.) finden keine Tutorien mehr statt!
  • 04.07.2013: Das Übungsblatt 10 steht zum Download bereit. Dieses Blatt enthält keine H-Aufgaben, da deren Besprechung auf die Woche vom 15.07. – 19.07. fallen würde, in der allerdings keine Tutorien mehr stattfinden.
  • 08.07.2013: Das Übungsblatt 09 wird als Stichprobe korrigiert.
  • 11.07.2013: Hinweis: In der Klausur wird eine Befehlsübersicht zu SPIM-Befehlen mit angegeben.
  • 16.07.2013: Hinweis: Zur Vorlesungszeit findet am Donnerstag keine Veranstaltung statt, da an diesem Tag die Klausur durchgeführt wird.
  • 16.07.2013: Für die Klausur am 18.07. gilt folgende Sitzordnung:
    Hörsaal (Hauptgebäude, Geschw.-Scholl.-Pl. 1) Nachnamen (nach Anfangsbuchstaben sortiert)
    A 140 A – Fle
    M 218 Foh – H
    B 101 I – Pop
    B 201 Pos – Va
    M 018 Ve – Z

    Innerhalb der Hörsäle wird es feste Platznummern geben. Bitte erfragen Sie diese beim Eintritt in den Hörsaal.

  • Der Termin für die Nachholklausur wurde veröffentlicht und die obligatorische Anmeldung über Uniworx freigeschalten.
  • 24.07.2013: Die Noten zur Klausur wurden über Uniworx veröffentlicht. Hinweis: Aus technischen Gründen werden entwertete Klausuren hierbei als 5,0 angezeigt. Die Klausureinsicht findet statt am 5. August von 16-17 Uhr im Raum G010, Oettingenstraße 67.
  • 05.08.2013: Aufgrund eines Korrekturfehlers wurde die Aufgabe 1 der Klausur nachkorrigiert, was zu einzelnen Punkteverbesserungen geführt hat. Die Verbesserungen werden in den nächsten Tagen an das Prüfungsamt übermittelt.
  • 15.10.2013: Für die Nachholklausur am 17.10.2013 gilt folgende Sitzordnung:
    Hörsaal (Hauptgebäude, Geschw.-Scholl.-Pl. 1) Nachnamen (nach Anfangsbuchstaben sortiert)
    B 101 A – Kre
    B 201 Krk – Z

    Innerhalb der Hörsäle wird es feste Platznummern geben. Bitte erfragen Sie diese beim Eintritt in den Hörsaal.

  • 21.10.2013: Die Ergebnisse zur Nachholklausur vom 17.10.2013 wurden über Uniworx veröffentlicht. Die Klausureinsicht findet statt am Dienstag, den 05. November 2013 von 17:00 – 18:00 Uhr im Raum G010 in der Öttingenstraße 67.

Inhalt der Vorlesung

Dieses Modul gibt eine Einführung in die technischen Grundlagen der Informatik und der Architektur von Rechnern. In der Vorlesung werden u.a. die Darstellung von Informationen im Rechner, klassische Komponenten eines Computers, Arithmetik in Computern, logischer Entwurf von Computern, Schaltwerke, Darstellung von Speicherinhalten, primäre und sekundäre Speicher, Ein- und Ausgabe sowie Pipelining eingeführt.

  • Repräsentation als Bits: (Zahlen, Texte, Bilder, Audio, Video, Programme)
  • Speicherung von Daten
  • Transfer von Daten, Fehlererkennung und -korrektur
  • Boolesche Algebra
  • Verarbeitung von Daten: Schaltungsentwurf, Schaltnetzwerke
  • Zahlendarstellung und -arithmetik
  • Schaltfunktionen, Schaltnetze, Schaltwerke
  • Von-Neumann-Modell
  • Maschinenmodell
  • Maschinen- und Assemblerprogrammierung

Die Vorlesung richtet sich an Studierende der Informatik im 2. Semester. Das die-informatiker.net-Team bietet unter http://www.die-informatiker.net ein Forum zur Vorlesung Rechnerarchitekturen an, in dem über vorlesungsbezogene Inhalte und Übungsblätter diskutiert werden kann.

Übungen

Eine Anmeldung zu den Übungen und Übungsgruppen ist zwingend erforderlich und über das elektronische Abgabesystem UniWorX ab 01.03.2013 möglich (Vorlesung: Rechnerarchitektur 2013). Zur Registrierung bei UniWorX ist ein Account am CIP-Pool des Instituts für Informatik (kennung@cip.ifi.lmu.de) nötig. Wie man an eine solche Kennung kommt steht hier.
Bitte bachten Sie, dass die Anmeldung zur Übung und zu den einzelnen Übungsgruppen in zwei getrennten Schritten durchzuführen ist.

Folgende Übungsgruppen stehen zur Verfügung:

Gruppe Zeit Raum Tutor
1 Mo 12-14 Uhr Raum D Z001 (Geschw.-Scholl-Pl. 1) Stephan Kuntscher
2 Mo 14-16 Uhr Raum 220 (Amalienstr. 73A)
B U101 (Oettingenstr. 67)
Stephan Kuntscher
3 Mo 16-18 Uhr Raum 220 (Amalienstr. 73A) Felix Küng
4 Mo 18-20 Uhr Raum 220 (Amalienstr. 73A) Andreas Fichtner
5 Mi 10-12 Uhr Raum 103 (Richard-Wagner-Str. 10) Julius Burkart
6 Mi 12-14 Uhr Raum 220 (Amalienstr. 73A) Julius Burkart
7 Mi 14-16 Uhr Raum 220 (Amalienstr. 73A) Achim Scherf
8 Fr 10-12 Uhr Raum B 134 (Theresienstr. 39) Felix Küng
9 Fr 12-14 Uhr Raum B 134 (Theresienstr. 39) Sebastian Amft
10 Fr 14-16 Uhr Raum B 134 (Theresienstr. 39) Marie Kiermeier

 

Übungsmaterial

An dieser Stelle wird jeweils zu Beginn jeder Woche das aktuelle Übungsblatt zum Download bereit gestellt. Beachten Sie bitte auch die Merkblätter. Die Abgabe der Übungsblätter ist freiwillig. Der Klausurbonus kann nur für die Klausur und die Nachholklausur angerechnet werden (siehe Merkblatt). Der Bonus kann nicht auf Klausuren nachfolgener Semester angerechnet werden!
Hinweis:
Es werden lediglich Abgaben in den Formaten .pdf, .jpg, .txt akzeptiert! Abgaben in anderen Formaten (Microsoft Word,...) werden nicht akzeptiert! Abgaben nach der auf dem jeweiligen Übungsblatt vermerkten Abgabefrist werden nicht akzeptiert.

Blatt Downloadlinks
Merkblatt Merkblatt herunterladen
Übungsblatt 1 Übungsblatt 1 herunterladen
Übungsblatt 2 Übungsblatt 2 herunterladen
Übungsblatt 3 Übungsblatt 3 herunterladen, simple.s
Übungsblatt 4 Übungsblatt 4 herunterladen, upper_rahmen.s
Übungsblatt 5 Übungsblatt 5 herunterladen
Übungsblatt 6 Übungsblatt 6 herunterladen
Übungsblatt 7 Übungsblatt 7 herunterladen
Übungsblatt 8 Übungsblatt 8 herunterladen
Übungsblatt 9 Übungsblatt 9 herunterladen
Übungsblatt 10 Übungsblatt 10 herunterladen
Übungsblatt 11
Übungsblatt 12
Übungsblatt 13

 

Klausur

  • Es werden zwei Klausuren angeboten.
  • Für beide Klausuren gilt:
    • Es findet jeweils eine obligatorische Klausuranmeldung statt.
    • Melden Sie sich nur dann zur entsprechenden Klausur an, wenn Sie diese auch sicher mitschreiben wollen! Beachten Sie dazu auch die Hinweise zu den Bonuspunkten auf dem Merkblatt. Sie können sich bis zum Ende der Anmeldefrist jederzeit von einer Klausur auch wieder abmelden.
    • Bei Nichterscheinen trotz Anmeldung erfolgt ein Eintrag in den Transkripts of Records mit dem Ergebnis mit dem Ergebnis "durchgefallen" (siehe hier).
    • Anmeldungen nach dem letzten Anmeldetermin werden nicht akzeptiert!
    • Nicht angemeldete Studierende können nicht an der Klausur teilnehmen!
    • Zur Klausur sind keinerlei Hilfsmittel erlaubt. Eine Ausnahme stellt ein Fremdwörterbuch dar.
    • Bringen Sie Ihren Studentenausweis und einen amtlichen Lichtbildausweis mit zur Klausur. Personen, die sich in der Klausur nicht ausweisen können dürfen nicht an der Klausur teilnehmen. Es werden diesbezüglich keine Ausnahmen gemacht!
    • Der Prüfungsstoff beinhaltet Ihre Vorlesungsmitschriften, das Vorlesungsskript, etwaige Vorlesungsfolien sowie alle Aufgaben der Übungsblätter.
    • Die Klausurergebnisse werden Ihnen an Ihre CIP-Pool Email-Adresse (<kennung>@cip.ifi.lmu.de) bzw. an die von ihnen in Uniworx hinterlegte Kontakt-Email-Adresse übermittelt!

Programme und Hilfsmittel

Da die oben genannten Programme nicht an unserem Lehrstuhl entwickelt wurden, gilt leider:
Der Lehrstuhl kann keinen Support leisten!

Literatur

Als Begleitliteratur werden die folgenden Bücher empfohlen (siehe auch das Einführungskapitel des Skriptes):

  • "Computer Organization and Architecture: Designing for Performance", William Stallings, Pearson Education, 8th Edition (ISBN-10: 0135064171, ISBN-13: 978-0135064177)
  • "Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface" von David A. Patterson and John L. Hennessy, Morgan Kaufmann, 4th Edition   (ISBN-10: 0123744938, ISBN-13: 978-0123744937)

Darüberhinaus werden in der Vorlesung speziell für jedes Kapitel zusätzliche Literaturhinweise bekannt gegeben.