Rechnerarchitektur

Die Klausureinsicht findet am 01.11.2016 von 11:00 bis 13:00 Uhr im Raum 0619 statt!

Die erlaubten Hilfsmittel zur Klausur sind: 
- Ein nicht programmierbarer Taschenrechner und, 
- Ein 2-seitig beschriebenes DIN-A4-Blatt Formelsammlung (muss nicht handgeschrieben sein)!

Lernziele: 
Informationsdarstellung, Aufbau und Wirkungsweise von Rechnerarchitekturen, Rechenwerke, Steuerwerke, Modelle von unterschiedlichen Rechnerarchitekturen.   

Inhalte:
Interner Hardwareaufbau von Prozessoren und Architekturen.

Vorkenntnisse:
Digitaltechnik, Grundlagen der Programmierung, Grundlagen der Mathematik.

Lehrveranstaltungsnummer: FB16-6800 

Ort und Zeit:
Dienstags, 14:00 Uhr - 16:00 Uhr, Raum 0446

Beginn:19.04.2016

Dozent:

Umfang:
4 SWS bzw. 6 CP

Klausur:
Die Klausur findet am 06.09.2016 von 09:00 bis 11:00 Zhr in den Räumen 1603, 0446 und 0425 statt!

Ort und Zeit:
Donnerstags, 14:00 Uhr - 16:00 Uhr, Raum 1603

Beginn: Die erste Übung findet am 28.04 statt!!!

Übungsbetreuer:

Kontakt:
Email an das Sekretariat

Übungsblätter

28.04.2016 Übungsblatt1     Lösungsblatt1

12.05.2016 Übungsblatt2     Lösungsblatt2

19.05.2016 Übungsblatt3     Lösungsblatt3

02.06.2016 Übungsblatt4     Lösungsblatt4

09.06.2016 Übungsblatt5     Lösungsblatt5

16.06.2016 Übungsblatt6     Lösungsblatt6

21.06.2016 Übungsblatt7     Lösungsblatt7

28.06.2016 Übungsblatt8     Lösungsblatt8

05.07.2016 Übungsblatt9     Lösungsblatt9

Die Termine zum praktischen Teil finden ab dem 21.06 (die Gruppeneinteilung findet am 14.06 in der Vorlesung statt) wie folgt statt:

1. Gruppe: Dienstags 14:00 bis 16:00 Uhr im WA-altes Gebäude (WA 73), Raum -1201

2. Gruppe: Donnerstags 14:00 bis 16:00 Uhr im WA-altes Gebäude (WA 73), Raum -1201

3. Gruppe: Freitags 10:00 bis 12:00 Uhr imWA-altes Gebäude (WA 73), Raum -1201

Aho, A. V.; Hofcroft, J. E.; Ullmann, J. D.: The Design and Analysis of Computer Algorithms. Addison-Wesley, 1974

Barbacci, M. R.; Siewiorek, D.: Design and Analysis of Instruction Set Processors. Pittsburg: Carnegie-Mellon University, Dept. of Comp. Science, Res. Report, 1982

Batcher, K. E.: Design of a Massively Parallel Processor. IEEE Trans. On Computers, C-29(1980)

Bell, A. E.: Optical Data Storage – A Status Report. San Jose: IBM Research Report RJ 4382

Bell, C. G.; Newell, A.: Computer Structures: Readings and Examples. Mc Graw-Hill, 1971

Ben-Ari: Grundlagen der Parallelprogrammierung. München Hanser Verlag, 1984

Bermond, R.: Transputer. Informatik-Spektrum 9

Bernstein, H.: Hochintegrierte Digitalschaltungen und Mikroprozessoren. München: Richard Pflaum Verlag, 1978

Bleden, K.: Digitale Rechner. Vorlesungsscript Fachhochschule Darmstadt, 1984

Bode, A.: Mikroarchitekturen und Mikroprogrammierung: Formale Beschreibung und Optimierung. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Informatik Fachberichte Nr.82, Springer Verlag, 1984

Bode, A.; Händler, W.: Rechnerarchitektur – Teil 1: Grundlagen und Verfahren. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer Verlag, 1980

Bode, A.; Händler, W.: Rechnerarchitektur – Teil 2: Strukturen. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer Verlag, 1983

Bönninger, T.; Esser, R.; Gem, J.; Krekel, D.: Vergleichende Darstellung von Höchstleistungsrechnern auf der Basis eines Kenngrößenkatalogs. Angewandte Informatik, Heft 2

Börcsök, J.: Mikroprozessoren. Vorlesungsscript Fachhochschule Darmstadt, 1998

Börcsök, J.: Prozessrechner und Automation. Verlag Heinz Heise, 1997

Börcsök, J.: Rechnerarchitekturen I + II. Vorlesungsscript Universität Kassel, 1999 – 2002

Börcsök, J.: Rechnerarchitekturen. Vorlesungsscript Fachhochschule Mannheim, 2002

Borucki, L.: Grundlagen der Digitaltechnik. Stuttgart: Teubner Verlag, 1977

Boyce, J. C.: Digital Computer Fundaments, New York: Prentice Hall, 1977

Boyce, J. C.: Digital Logic Operation and Analysis. New York: Prentice Hall, 1982

Buchholz, W.: Planing a Computer System. New York, Toronto, London: Mc Graw-Hill, 1962

Bundschuh, B.; Sokolowski, P.: Rechnerstrukturen und Rechnerarchitekturen. Braunschweig: Vieweg, 1988

Burks, A. W.; Goldstein, H. H.; von Neumann, J.: Prelemenary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument.
US Army Ordonance Dept. Report, 1971

Bystrom, K.; Borgmeyer, J.: Grundlagen der technischen Elektronik. München: Carl Hanser Verlag, 1988

Carlson, W. W.; Hwang, K.: Algorithmic Performance of Dataflow Multiprocessors. IEEE Computer, Heft 12

Chen, T. C.; Schlag, M. D. G.; Wong, C. K.: The Hypercube Connection Network. IBM Research Report RC 10219. Yorktown Heights, 1983

Christian, K.: Examine Architectures when Evaluating. Ps, EDN, 10/83, 193-201

Durcansky, G.: Digitaltechnik: Eine Einführung in Logik, Schaltkreise, Systemaufbau. Weinheim: Physik Verlag, 1983

Ebner, D.: Technische Grundlagen der Informatik. Berlin: Springer Verlag, 1988

Eckelmann, P.: Architektur und Anwendung des Transputers, Elektronik Heft4(1974)

Eckelmann, P.: Transputer: Mikrorechnerkonzept für hohe Verarbeitungsleistung. Elektronik, Heft 24

Eichele, H.: Multiprozessorsysteme. Stuttgart: Teubner Verlag, 1990

Endreß, G.; Endreß, L.: Einführung in die Informationsverarbeitung. Berlin: Verlag Technik, 1988

Flynn, M. I.: Microcomputer System Design. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: LNCS, No.126 – pp1-8, 1982

Flynn, M. I.: Some Computer Organization and their Effectiveness. IEEE Transactions on Computers, Vol. C-21, No.9 (1972)

Fuller, S. H.; Shannon, P.; Lamb, D.; Burr, D.: Evaluation of Computer Architectures via Test Programms. AFIPS Conf. Proc. Vol.46 (1977)

Garay, M. R.; Johnson, D. S.: Computers and Intractability – A Guide to the theory of NP-Completeness. San Francisco: Freeman

Gentleman, W. M.: Some Complexity Results for Matrix Computations on Parallel Processors. J.ACM 25(1978)

Gerner, M.; Görke, W.; Marhöfer, M.: Prüfgerechter Entwurf von ICs. Informatik-Spektrum 9

Giloi, W.; Liebig, H.: Logischer Entwurf digitaler Systeme. Berlin: Springer Verlag, 1980

Giloi, W. K.: Rechnerarchitektur. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: New York, 1981

Giloi, W.: Rechnerarchitektur – Heute und Morgen. Informatik Fachberichte 57 GI, 12.Jahrg. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer Verlag, 1982

Giloi, W.: Datenflussprinzipien in Rechnerarchitekturen. NTG Fachberichte Bd.80 (1982)

Giloi, W.: RISC – Die Rechnerarchitektur der Zukunft oder des Kaisers neue Kleider. In: atp (1988) 5

Görke, W.: Fehlerdiagnose digitaler Schaltungen. Stuttgart: Teubner Verlag

Görke, W.: Mikrorechner. BI Reihe Informatik 26

Gonauser, M.; Mrva, M.: Multiprozessorsysteme – Architektur und Leistungsbewertung. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer Verlag, 1989

Grass, W.: Steuerwerke: Entwurf von Schaltwerken mit Festwertspeichern. Berlin: Springer Verlag, 1978

Händler, W.: Rechnerverbund: Motivation, Möglichkeiten und Gefahren; Proceedings der GI/NTG-Fachtagung über Rechnernetze und Datenverarbeitung. Aachen: Springer Informatik-Fachbericht Nr.3

Händler, W.: Multiprozessoren: Effizienz und Fehlertoleranz. In: Architektur und Betrieb von Rechnersystemen. NTG-B-92 (1986)

Hamacher, V. C.; Vranesic, Z. G.; Zaky, S. G.: Computer Organization. New York: Mc Graw-Hill Book Company, 1984

Hayes, J. P: Computer Architecture and Organization. New York: Mc Graw-Hill Book Company

Hayes, J. P.: On Classification Schemes for Computer Systems in post von Neumann era. Proc. 4, GI-Jahrestagung 1974, Springer LNCS 26(1975)

Hedke, R.: Mikroprozessorsysteme – Zuverlässigkeit, Testverfahren, Fehlertoleranz. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer Verlag, 1984

Hennessy, J.L.: VLSI Processor Architecture. IEEE Trans. On Computers, Vol.33

Hennessy, J. L.; Patterson, D. A.: Computer Architecture – A Quantitative Approach. San Marco: Morgan Kaufmann Publ., 1990

Hentschler, S.: Grundprinzip der Digitaltechnik. Teubner-Verlag, 1988

Hertweck, F.: Vektor- und Parallelrechner – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft. Informationstechnik, it 31(1989)1

Heuer, H.: Effektive Parallelverarbeitung durch Multiprozessorsysteme. In: Angewandte Informatik 6/1988

Hilberg, W.: Assoziative Gedächtnisstrukturen, Funktionale Komplexität. München: Oldenbourg Verlag, 1984

Hill, F. J.; Peterson, G. R.: Digital Systems: Hardware Organization and Design. New York: John Wiley and Sons, 1978

Hockney, R. W.; Jesshope, C. R.: Parallel Computers. Bristol: Adam Hilger Ltd., 1981

Hoffmann, R.: Rechenwerke und Mikroprogrammierung. Oldenbourg Verlag, 1983

Hopcroft, J. E.; Ullmann, J. D.: Introduction in Automata Theory, Languages and Computation. Reading: Addison-Wesley Publ. Co., 1979

Hord, R. M.: The ILLIAC IV – The First Supercomputer. Berlin: Springer Verlag, 1982

Horninger, K.: Integrierte MOS-Schaltungen. Berlin: Springer Verlag, 1987

Hou, J.C.: A Fully Associative Cache Memory Controller. New York:IBM Research Report RC 9684, Yorktown Heights, 1982

Hwang, K.: Computer Arithmetic: Principles, Architecture and Design. New York: John Wiley and Sons, 1979

Hwang, K.; Ghosh, J.; Chowkwanyun, R.: Computer Architectures for Artificial Intelligence Processing. IEEE Computer Heft1

Hwang, K.; Su, S. P.; Ni, L. M.: Vector Computer Architecture and Processing Techniques. Orlando: Academic Press, 1981

Kästner, H.: Architektur und Organisation digitaler Rechneranlagen. Stuttgart: Teubner Verlag, 1978

Katevenis, M. G. H.: RISC Architectures for VLSI. Cambridge: MIT Press, 1985

Klar, R.: Digitale Rechnerautomaten. De Gruyter Verlag, 1983

Kober, R.: Parallelrechner, Architekturen. Berlin, Heidelberg, New York, Tokio: Springer Verlag, 1988

Köstner, R.; Möschwitzer, A.: Elektronische Schaltungstechnik. Heidelberg: Dr. A. Hüthig Verlag, 1987

Kogge, P. M.: The Architecture of Pipelined Computers. New York: Mc Graw-Hill, 1981

Kohonen, T.: Content-Addressable Memories. Berlin: Springer Verlag, 1980

Kowalik, J. S.: Parallel MIMD Computation: The HEP Supercomputer and its Applications. Cambridge: The MIT Press, 1985

Kuck, D. J.: The Structure of Computers and Computations. New York: Wiley and Sons, 1978

Kung, H. T.; Sproull, B.; Steel, G.: VLSI Systems and Communications. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1981

Lemme, J. M.; Rice, J. R.: Speedup in Parallel Algorithms for Adaptive Quadrature. J.ACM 26(1979)

Lewin, D.: Design of Logic Systems. Wolkingham: van Nostrand Reinhold Co. Ltd., 1985

Löffler, H.: Rechnerverbundsysteme. Berlin: Akademieverlag, 1984

Meijer, A.; Peeters, P.: Computer Network Architectures. Rockville: Science Press, 1982

Mendelson, E.: Boolesche Algebra und logische Schaltungen. Schaum`s Outline, 1982

Mies, P.; Schütt, D.: Feldrechner. BI Reihe Informatik 21, 1976

Milnes, A. G.: Semiconductor Devices and Integrated Electronics. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1980

Mitchell, H. J.: 32-bit Microprocessors. New York: Mc Graw-Hill, 1986

Möschwitzer, A.: Halbleiterelektronik: Wissensspeicher. Heidelberg: Dr. A. Hüthig Verlag, 1975

Motsch, W.: Halbleiterspeicher. BI Reihe Informatik 25, 1978

Myers, G. J.: Advances in Computer Architecture. New York: John Wiley and Sons, 1982

Needham, R. M.; Herbert, A. J.: The Cambridge Distributed Computing System. Reading: Addison-Wesley Publ., 1982

Oberschelp, W.; Vossen, G.: Rechneraufbau und Rechnerstrukturen. München: Oldenbourg Verlag, 1986

Oppernheim, A. V.; Schafer, R. W.: Digital Signal Processing. New York: Prentice- Hall, 1975

Patterson, D.: Reduced Instruction Set Computers. CACM 28

Paul, W.: Komplexitätstheorie. Stuttgart: Teubner Verlag, 1978

Peters, J.: Einführung in die allgemeine Informationstheorie. Berlin: Springer Verlag, 1988

Peterson, W. W.; Weldon, E. J.: Error-Correcting Codes. Cambridge: MIT Press, 1972

Peterson, W. W.: Prüfbare und korrigierbare Codes. München: Oldenbourg Verlag, 1967

Petkov, N.: Symbolische Algorithmen und Arrays. Berlin: Akademie Verlag, 1989

Petri, C. A.: Kommunikation mit Automaten. Schriften des Rheinisch-Westfälischen Instituts für Instrumentelle Mathematik an der Universität Bonn, 1962

Pohm, A. V.; Agrawal, O.P.: High-Speed Memory Systems. Reston Publ. Co., 1983

Potter, J. L.: The Massively Parallel Processor. Cambridge: MIT Press, 1985

Prince, B.: Entwicklungen und Trends bei MOS-Speicherbausteinen. Elektronik Heft 10(1983)

Proakis, J. G.: Digital Communications. New York: McGrew-Hill, 1983

Prost, A.: Bipolare Halbleiter. Heidelberg: Hüthig und Pflaume Verlag, 1979

Protopapas, D.A.: Microcomputer Hardware Design. New York: Prentice-Hall, 1988

Quinn, M. J.; Deo, N.: Parallel Algorithms and Data Structure in Graph Theory. Washington: Technical Report CS-82-098,
Computer Science Department, 1982

Quinn, M.: Algorithmenbau und Parallelcomputer. Hamburg: Mc Graw-Hill, 1988

Ramamoorthy, C. V.; Li, H. F.: Pipeline Architecture. ACM Computing Survey 9

Rammig, F.: Systematischer Entwurf digitaler Systeme von der System- zur Gatterebene. Stuttgart: Teubner Verlag, 1989

Rao, G.: Microprocessors and Microcomputer Systems. Van Nostrand Reinhold, 1983

Reed, D. A.; Fujimoto, R.M.: Multicomputer Networks. Cambridge, London: The MIT Press, 1987

Regenspurg, G.: Hochleistungsrechner – Architekturprinzipien. Hamburg: Mc Graw-Hill, 1987

Schnupp, P.: Rechnernetze – Entwurf und Realisierung. De Gruyter, 1982

Schünemann, P.: Speicherhierarchie – Aufbau und Betriebsweise. Informatik-Spektrum 1

Schütt, D.: Parallelverarbeitende Maschinen. Informatik-Spektrum 3(1980)

Sokolowsky, P.: Aufbau und Arbeitsweise von Arbeitsspeichern. Hüthig, 1976

Sokolowsky, P.; Lange; Krings; Milde: Rechnerstrukturen. Basel: Serie in technika, 1983-1985

Spaniol, O.: Arithmetik in Rechneranlagen. Teubner, 1976

Srini, V.P.: An Architectural Comparison of Dataflow Systems. IEEE Computer 19, Heft 3

Stallings, W.: Computer Communications: Architectures, Protocols and Standards. Los Angeles: IEEE-Tutorial, Computer Society Press, 1988

Stange, H.: Geschwindigkeitsgewinn durch Parallelverarbeitung – Wissenschaftliche Beiträge zur Informatik. TU Dresden 1/1988

Stone, H. S.: Introduction to Comnputer Architecture. SRA, 1980

Stone, H. S.: High-Performance Computer Architecture. Reading: Addison-Wesley Publ. Co., 1987

Swoboda, J.: Codierung zur Fehlerkorrektur und Fehlererkennung. München: Oldenbourg Verlag, 1973

Tanenbaum, A. S.: Structured Computer Organization. Englewood-Cliffs: Prentice-Hall, 1984

Tanenbaum, A. S.: Computer Networks. New York: Prentice Hall, 1981

Taub, H.: Digital Circuits and Microprocessors. New York: Mc Graw-Hill, 1982

Thurber, K. J.: Large Scale Computer Architecture – Parallel and Associative Processors. New York: Hayden Book Company, 1976

Tietze, U.; Schenk, Ch.: Halbleiterschaltungstechniken. Berlin: Springer-Verlag, 1983

Ullmann, J. D.: Computational Aspects of VLSI. Rockville: Computer Science Press, 1984

Ungerer, T.: Innovative Rechnerarchitekturen – Bestandsaufnahme, Trends, Möglichkeiten. Hamburg: Mc Graw- Hill, 1989

Waldschmidt, K.: Schaltungen der Datenverarbeitung. Stuttgart: Teubner Verlag, 1980

Wegener, L.: The Complexiety of Boolean Functions. New York: Welay and Sons

Wettstein, H.: Architektur und Betrieb von Rechnersystemen. In: 8. GI-NTG-Fachtagung. Berlin: Springer Verlag, 1984

Wolf, G.: Digitale Elektronik. München: Franzis Verlag, 1977

Wulf, W. A.; Bell, C. G.: C.mmp – A multi-miniprocessor. Proceedings of the Fall Joint Computer Conference, 1972

Wycisk, H.: Mikroprozessoren. Vorlesungsscript Fachhochschule Darmstadt, 1984

Yau, S. S; Fung, H. S.: Associative Processor Architecture – A Survey. ACM Computing Surveys 9(1977)

Zakharov, V.: Parallelism and Array Processing. IEEE Trans. On Computers C-33(1984)