KE1 PC-Technologie
Diese KE soll einerseits die Thematik des Kurses anhand des aus Anwendersicht jedem bekannten Personal Computer (PC) motivieren und daneben weitere Kenntnisse der technischen Realisierung von PCs vermitteln. Dazu werden zunächst die elementaren Komponenten moderner PCs vorgestellt. Neben den gebräuchslichsten Prozessoren werden die wesentlichen einen PC-Nutzer interessierenden Informationen zum Aufbau und zur Funktionsweise von Mainboards, Speichermedien, Peripherigeräten sowie Ein-/Ausgabemedien kompakt präsentiert.

Kurstext der KE1 als PDF.
KE1 wurde um einige wichtige Punkte in den Abschnitten 2.1.5, 2.1.6 und 3.3.5 ergänzt.

KE2 Computerhardware
Basierend auf dem Wissen aus KE1 wird das Grundmodell eines Rechners, das von-Neumann-Rechnermodell eingeführt. Dabei erfolgt eine Beschreibung der Komponenten sowie deren Funktion und Interaktion auf funktional-logischer Ebene. Begriffe wie "von-Neumann-Flaschenhals", Harvard-Architektur, CISC/RISC werden kurz erklärt. In einem weiteren Abschnitt wird das Fließband-Prinzip eingeführt und die Anwendung auf die Befehlsabarbeitung (Pipelining) mit ihren Voraussetzungen und Zielen behandelt. Als praktisches Beispiel wird eine hypothetische Pipeline mit ihren Eigenarten und Eigenschaften definiert. Probleme im Zusammenhang mit Pipelining wie Daten- und Steuerfluss- sowie Ressourcenkonflikte und deren Lösungen werden behandelt. Abschließend werden Skalar- und Superskalarprozessor sowie deren Lösungen zur Pipelineproblematik behandelt.

Kurstext der KE2 als PDF (25. Februar 2010). Hinweise zum Skript sind willkommen!

KE3 Speicher- bzw. Speicherhierarchien
Diese KE vermittelt aktuelles Wissen über Speichertechniken, aber insbesondere über Speicherverwaltungen moderner Rechner. Begonnen wird mit dem Konzept der virtuellen Speicherverwaltung. Die Ziele der virtuellen Speicherverwaltung sowie deren Umsetzung anhand virtueller und physikalischer Adressen wird erklärt. Die zweite große Thematik in KE3 behandelt das Caching mit seinen Zielen und insbesondere der praktischen Umsetzung. Dazu werden die grundlegenden Begriffe wie Primär-/Sekundär-Cache, Code-/Daten-Cache, Hit/Miss usw. erklärt. Mit der Präsentation der verschiedenen Cache-Organisationen (direkt, assoziativ) wird auch deren Verhalten im praktischen Betrieb untersucht. Dabei werden auch die auftretenden Phänomene wie Verdrängung, LRU, Zugriffszeit, write-back, write-through, Konsistenz und Kohärenz betrachtet.

Kurstext der KE3 als PDF (25. Februar 2010). Hinweise zum Skript sind willkommen!

KE4 Theoretische Informatik-Modelle
Die KE4 beginnt mit einer Einführung des Automatenmodells. Auf mehr informaler Ebene werden die Begriffe Zustand, Zustandsübergang, Eingabe, Ausgabe, Alphabet usw. erklärt. Danach kann die formale Definition und Einführung endlicher Automaten erfolgen. Die Behandlung endlicher Automaten erfolgt anhand zahlreicher Beispiele. Im Zusammenhang mit Automaten werden reguläre Ausdrücke und reguläre betrachtet. Insbesondere wird die Äquivalenz von Automaten definiert. Ein weiteres Kapitel beschäftigt sich schließlich mit Komplexität und Berechenbarkeit.

Kurstext der KE4 als PDF (25. Februar 2010). Hinweise zum Skript sind willkommen!

Deckblätter für Einsendeaufgaben KE1 - KE4 als PDF

Ursprüngliche Deckblätter für Einsendeaufgaben KE1 - KE4 als PDF

Einsendeaufgaben zu KE1 als PDF
Letzter Einsendetag/Absendetag: 19. Oktober 2009 (Datum des Poststempels)

Einsendeaufgaben zu KE2 als PDF
Letzter Einsendetag/Absendetag: 16. November 2009 (Datum des Poststempels)

Einsendeaufgaben zu KE3 als PDF
Letzter Einsendetag/Absendetag: 14. Dezember 2009 (Datum des Poststempels)

Einsendeaufgaben zu KE4 als PDF
Letzter Einsendetag/Absendetag: 25. Januar 2010 (Datum des Poststempels)

Anmerkungen des Korrektors zu den Einsendeaufgaben zu KE4