Veranstalter |
|
Sprechstunde |
Montag 11:00 Uhr - 12:00 Uhr |
Hörerkreis |
Bachelorstudiengänge Informatik |
Vorlesungstermin(e)
|
Donnerstag, 14:00 - 16:15 Uhr s.t. |
Übungsbetrieb |
Hinweise zu den Übungen siehe unten |
Klausur |
Die Klausur findet statt am Freitag, den 26.07.2019 von 18:30 - 20:30 Uhr. Der Einlass beginnt ab 18:15 Uhr. Die fristgerechte Anmeldung über UniWorX ist Zulassungsvoraussetzung. Die An- bzw. Abmeldung ist noch bis zum 18.07.2019, 23:59 Uhr freigeschaltet. Klausureinsichten (im Raum G 010 in der Oettingenstraße 67): |
Nachholklausur |
Die Nachholklausur findet statt am Dienstag, den 15.10.2019 von 18:30 - 20:30 Uhr im Hauptgebäude am Geschwister-Scholl-Platz 1. Die genaue Raumzuweisung wird rechtzeitig hier bekanntgegeben. Der Einlass beginnt ab 18:15 Uhr. Die An- bzw. Abmeldung über UniWorX ist bis 7. Oktober 2019 um 10:00 Uhr möglich. Spätere An- und Abmeldungen können nicht mehr berücksichtigt werden. |
Material zur Vorlesung |
Merkblatt |
Aktuelles
- 18.10.2019: Die Ergebnisse der Nachholklausur wurden über UniWorX veröffentlicht. Die Klausureinsicht findet statt am Mittwoch, den 30. Oktober 2019 von 11 – 12 Uhr in Raum G 010 in der Oettingenstraße 67.
- 10.10.2019: Für die Nachholklausur am 15.10.2019 gilt folgende Sitzordnung:
Hörsaal (Hauptgebäude, Geschw.-Scholl.-Pl. 1)
Nachnamen
(nach Anfangsbuchstaben sortiert)M 218 A – Koch Audi Max (A030) Kok – Z Innerhalb der Hörsäle wird es feste Platznummern geben. Bitte erfragen Sie diese beim Eintritt in den Hörsaal. Studenten mit Sonderbedingungen kommen bitte trotz obiger Platzordnung zum Audi Max (A030). Der Einlass beginnt um 18:15 Uhr. Die Bearbeitungszeit beginnt um 18:30 Uhr.
- 26.08.2019: Die Nachholklausur findet am Dienstag, den 15. Oktober 2019 von 18:30 Uhr bis 20:30 Uhr im Hauptgebäude am Geschwister-Scholl-Platz 1 statt. Die genaue Raumzuweisung wird nach Ende der An-/Abmeldefrist hier bekanntgegeben. Der Einlass beginnt ab 18:15 Uhr. Die An- bzw. Abmeldung über UniWorX ist bis 7. Oktober 2019 um 10:00 Uhr möglich. Spätere An- und Abmeldungen können nicht mehr berücksichtigt werden.
- 28.07.2019: Die Klausurergebnisse wurden über UniWorX veröffentlicht. Es wird zwei Einsichtstermine geben. Beide jeweils im Raum G 010 in der Oettingenstraße 67. Beide Einsichten finden in zwei Schichten statt:
Am Montag, den 29.07.2019:Nachname Uhrzeit A – L 09 – 10 Uhr M – Z 10 – 11 Uhr Am Donnerstag, den 01.08.2019:
Nachname Uhrzeit A – L 15 – 16 Uhr M – Z 16 – 17 Uhr - 23.07.2019: Die Lösung zu den H-Aufgaben von Blatt 12 steht zum Download bereit.
- 22.07.2019: Für die Klausur am 26.07.2019 gilt folgende Sitzordnung:
Hörsaal (Hauptgebäude, Geschw.-Scholl.-Pl. 1) Nachnamen (nach Anfangsbuchstaben sortiert) A 140 A – C A 240 D – Ha B 101 He – M B 201 N – T M 118 U – Z Innerhalb der Hörsäle wird es feste Platznummern geben. Bitte erfragen Sie diese beim Eintritt in den Hörsaal. Studenten mit Sonderbedingungen kommen bitte trotz obiger Platzordnung zum B 101. Der Einlass beginnt um 18:15 Uhr. Die Bearbeitungszeit beginnt um 18:30 Uhr.
- 19.07.2019: Am Montag, den 22. Juli 2019 findet von 14.00 – 16.00 Uhr ein Sondertutorium im Hörsaal E 004 (Geschw.-Scholl-Pl. 1) für alle Studenten statt, an dem nochmal gezielt Fragen zum Stoff gestellt werden können.
- 18.07.2019: Zwei weitere Beispiele aus der Vorlesung zu Quantenannealing stehen zum Download bereit bzw. wurden diese im Skript hinzugefügt (ab Seite 159).
- 18.07.2019: Das Übungsblatt 13 steht zum Download bereit. Dieses dient der Vorbereitung auf die Klausur und wird nicht besprochen.
- 11.07.2019: Das Übungsblatt 12 steht zum Download bereit.
- 04.07.2019: Achtung: Bitte beachten Sie die Klausuranmeldung über UniWorX, die ab heute freigeschaltet ist. Die An- bzw. Abmeldung ist bis 18. Juli 2019 um 23:59 Uhr möglich. Spätere An- und Abmeldungen können nicht mehr berücksichtigt werden. Nähere Informationen finden sich hier.
- 04.07.2019: Das Übungsblatt 11 steht zum Download bereit.
- 27.06.2019: Das Übungsblatt 10 steht zum Download bereit.
- 20.06.2019: Das Übungsblatt 09 steht zum Download bereit.
- 17.06.2019: Aufgrund von Krankheit fällt der Tutor Jonas Erbe auf unbestimmte Zeit aus. Sein Tutorium wird vorerst von Ludger Deffaa vertreten und beginnt jetzt mittwochs 10:00 s.t. .
- 17.06.2019: Die Uhrzeit der Klausureinsicht am Donnerstag, den 01.08.2019 musste von 10 – 12 Uhr auf 15 – 17 Uhr verschoben werden. Zudem wird es einen alternativen Einsichtstermin am Montag, den 29.07.2019 von 9 – 11 Uhr geben.
- 13.06.2019: Das Übungsblatt 08 steht zum Download bereit.
- 11.06.2019: Aus gegebenem Anlass möchten wir darauf hinweisen, dass bei UniWorX hochgeladene Abgaben zu den Hausaufgaben immer noch einmal überprüft werden sollten, da es beim Hochladen von Dateien zu den verschiedensten Fehlern kommen kann. UniWorX bietet die Möglichkeit, die hochgeladene Datei wieder herunterzuladen (allerdings in komprimierter Form als zip-Archiv), um sie zu prüfen. Dies empfehlen wir, um sicherzustellen, dass die Abgaben vollständig und fristgerecht bei uns ankommen.
- 06.06.2019: Das Übungsblatt 07 steht zum Download bereit.
- Anmerkung zur Aufgabe 31 von Übungsblatt 06: Da die Umlaute im Quellcode bei manchen Studenten Probleme im Simulator QtSpim verursachen, wurde dieser noch einmal ohne Umlaute in den Kommentaren zur Verfügung gestellt. Zudem kann bei dieser Aufgabe davon ausgegangen werden, dass vom Nutzer nur die Zeichen „0“ und „1“ eingegeben werden und Fehleingaben in dieser Hinsicht nicht behandelt werden müssen.
- 29.05.2019: Das Übungsblatt 06 steht zum Download bereit.
- 23.05.2019: Die Folien zur heutigen Vorlesung stehen zum Download bereit.
- 23.05.2019: Das Übungsblatt 05 steht zum Download bereit.
- 16.05.2019: Das Übungsblatt 04 steht zum Download bereit.
- 09.05.2019: Das Übungsblatt 03 steht zum Download bereit.
- 02.05.2019: Das Übungsblatt 02 steht zum Download bereit.
- 29.04.2019: Wir möchten auf die folgende von Studierenden initiierte WhatsApp-Gruppe für Studierende im ersten Fachsemester des Bachelor Informatikstudiums aufmerksam machen:
https://chat.whatsapp.com/H2Wyw4F80Sm8owJSRlrNDc
Der Beitritt ist freiwillig und der Lehrstuhl bzw. die LMU übernimmt keine Verantwortung. - 26.04.2019: Wir möchten auf die folgende von Studierenden initiierte WhatsApp-Gruppe zum Austausch über die Vorlesung aufmerksam machen:
https://chat.whatsapp.com/EovPjzQyPzF6I55SEt21ZM
Der Beitritt ist freiwillig und der Lehrstuhl bzw. die LMU übernimmt keine Verantwortung. - 25.04.2019: Folgendes Kleidungsstück wurde im Hörsaal gefunden und an der Pforte im Hauptgebäude abgegeben:
- 25.04.2019: Das Übungsblatt 01 und das Merkblatt stehen zum Download bereit.
- 23.04.2019: Als Reaktion auf die Nachfragesituation wurde der Termin der Gruppe 03 auf Mo. 14:00 bis 16:00 c.t in Raum E 216 im Hauptgebäude verschoben.
- 04.02.2019: Die Tutorien starten in der 2. Vorlesungswoche, also am 29.04.2019.
- 04.02.2019: Die Anmeldung zur Vorlesung Rechnerarchitektur bzw. zu den Übungsgruppen wird über UniWorX ab dem 01.03.2019 12 Uhr möglich sein. Die Namen der Tutoren für die einzelnen Übungstermine werden noch bekanntgegeben.
- 04.02.2019: Willkommen auf der Webseite der Vorlesung Rechnerarchitektur im Sommersemester 2019
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
- Einführung in Quanten Computing
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 01.03.2019 12 Uhr möglich (Vorlesung: Rechnerarchitektur). 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 beachten Sie, dass die Anmeldung zur Vorlesung und zu den einzelnen Übungsgruppen in zwei getrennten Schritten durchzuführen ist.
Bei konkreten Fragen oder Problemen bei der Anmeldung bzw. zum Übungsbetrieb wenden Sie sich bitte an den Übungsleiter Carsten Hahn.
Folgende Übungsgruppen stehen zur Verfügung (sortiert nach Startzeit):
| Gruppe | Zeit | Raum | Tutor |
|---|---|---|---|
| 1 | Mo. 12:00 bis 14:00 c.t | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Michael Kölle |
| 2 | Mo. 14:00 bis 16:00 c.t | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Sebastian Zielinski |
| 3 | Geschw.-Scholl.Pl. 1 - E 216 |
Michael Kölle | |
| 4 | Mo. 16:00 bis 18:00 c.t. | Geschw.-Scholl.Pl. 1 - E 216 | Daniel Bauersachs |
| 5 | Mo. 18:00 bis 20:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Ludger Deffaa |
| 6 | Di. 16:00 bis 18:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Lisa Stephan |
| 7 | Mi. 10:00 bis 12:00 |
Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Ludger Deffaa |
| 8 | Mi. 12:00 bis 14:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Lisa Stephan |
| 9 | Mi. 14:00 bis 16:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Carsten Hahn |
| 10 | Fr. 10:00 bis 12:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 201 | Simon Maiwald |
| 11 | Fr. 10:00 bis 12:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Julian Hager |
| 12 | Fr. 12:00 bis 14:00 c.t. | Geschw.-Scholl-Pl. 1 - M 101 | Daniel Bauersachs |
Übungsmaterial
An dieser Stelle wird 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 nachfolgender 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 |
|---|---|
| Übungsblatt 01 | Download |
| Übungsblatt 02 | Download |
| Übungsblatt 03 | Download |
| Übungsblatt 04 | Download |
| Übungsblatt 05 | Download simple.s Da die Datei simple.s beim Simulator QtSpim Probleme verursacht, im Folgenden die gleiche Datei ohne Umlaute: simpleQtSpim.s |
| Übungsblatt 06 | Download binarytodecimal.s binarytodecimalQtSpim.s |
| Übungsblatt 07 | Download |
| Übungsblatt 08 | Download |
| Übungsblatt 09 | Download Kommentare.s |
| Übungsblatt 10 | Download |
| Übungsblatt 11 | Download |
| Übungsblatt 12 | Download Lösung zu H61 und H64 |
| Übungsblatt 13 | Download |
Klausur
- Es werden zwei Klausuren (Klausur und Nachholklausur) angeboten.
- Die Details werden zu gegebener Zeit unter dem Punkt Aktuelles bekannt gegeben.
- Für beide Klausuren gilt:
- Es findet eine obligatorische Klausuranmeldung statt. Wenn Sie nur an der zweiten Klausur (Nachholklausur) teilnehmen möchten, müssen Sie sich nicht für die erste Klausur anmelden.
- Achtung: Ein Nichterscheinen bei vorliegender Anmeldung führt zu einem "durchgefallen" in den Transkripts of Records, siehe hier.
- Anmeldungen nach dem letzten Anmeldetermin werden nicht akzeptiert!
- Nicht angemeldete Studierende können nicht an der jeweiligen Klausur teilnehmen!
- Zur Klausur sind keinerlei Hilfsmittel außer Fremdwörterbüchern erlaubt!
- 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.
- Für die Klausur wird die Kenntnis der Programmiersprache Java vorausgesetzt (die Kenntnis von C ist nicht notwendig)!
- Die Klausurergebnisse werden Ihnen an Ihre CIP-Pool Email-Adresse (<kennung>@cip.ifi.lmu.de) übermittelt!
Programme und Hilfsmittel
Hier einige Programme und Hilfsmittel zur Assembler-Programmierung mit SPIM:
- Das deutschsprachige SPIM-Tutorial von Reinhard Nitzsche sei hier sehr zu empfehlen! Es stellt eine sehr gute Einführung mit eigenen Übungen dar und deckt im Wesentlichen den gesamten Stoff zur SPIM Programmierung ab, der hier in der Vorlesung behandelt wird. Es steht hier zum Download bereit.
- Die aktuellste Version des MIPS Simulators (QtSpim) für alle gängigen Plattformen finden Sie hier. Bitte nutzen Sie nach Möglichkeit den QtSpim Simulator.
- Im CIP-Pool ist zudem die grafische Oberfläche Xspim installiert. Sie können diese über das Kommando xspim starten.
- MARS (MIPS Assembler and Runtime Simulator) ist eine Java-basierte Entwicklungsumgebung und eignet sich ebenfalls zur Programmierung von SPIM.
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):
- "Rechnerarchitektur: Von der digitalen Logik zum Parallelrechner", Andrew S. Tanenbaum, Todd Austin, 6. Auflage (ISBN: 978-3-86894-238-5)
- "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)
Darüber hinaus werden in der Vorlesung speziell für jedes Kapitel zusätzliche Literaturhinweise bekannt gegeben.
