Einführung in die Technische Informatik [TI]

Transkript

1 Computer and Communication Systems (Lehrstuhl für Technische Informatik) Einführung in die Technische Informatik [TI] Falko Dressler und Stefan Podlipnig Universität Innsbruck [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 1

2 Früher Prozessor: ~ 1 MHz Speicher: 8-64 kb Datenträger: Magnetband, Floppy Disk (~1 MB) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 2

3 Prozessor: 1-3 GHz Hauptspeicher: 1-16 GB Heute Datenträger: DVD/HD/SSD (~1 GB 4TB), Internet (keine Limits) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 3

4 Prozessor: ~1 MHz Hauptspeicher: 1-64 kb Morgen Datenträger: Netz (begrenzt durch Übertragungskapazitäten) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 4

5 Informatik Theoretische Informatik Mathematische Grundlagen, Diskrete Mathematik, Logik Technische Informatik Technische Grundlagen, Rechnerarchitektur, Rechnernetze Praktische Informatik Algorithmik, Programmiersprachen, Softwareentwicklung, Betriebssysteme Angewandte Informatik Autonome Systeme, Computergrafik, Datenbanken [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 5

6 Computer and Communication Systems (CCS) Gegründet im Mai 2011 Lehre in allen Bereichen der Technischen Informatik und rund um Rechnernetze und Kommunikationssysteme Forschung rund um Rechnernetze Mitarbeiter Falko Dressler (coordination) Claudia Gugglberger (team assistant) Christoph Sommer (senior researcher) Stefan Podlipnig (senior lecturer) Noorsalwati Nordin (PhD candidate) Stefan Joerer (PhD candidate) Bastian Blößl (PhD candidate) Michele Segata (PhD candidate) Felix Erlacher (IT coordination) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 6

7 Forschung Adaptive Wireless Networks Self- Organizing Systems Sensor Networks Network Security Embedded System Design Vehicular Networks [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 7

8 Curriculum Bachelor Einführung in die Technische Informatik (Winter, VO2+SL1, 5 ECTS) Rechnernetze und Internettechnik (Summer, VO3+PS2, 7.5 ECTS) Programmierung von Sensornetzen (Winter, VO1+PS2, 5 ECTS) Seminar mit Bachelorarbeit (Winter/Summer, SE1, 20 ECTS) Einführung in die Programmierung (Winter, VO3+PS2, 7.5 ECTS) Programmiermethodik (Summer, VO3+PS2, 7.5 ECTS) Master PhD Advanced Communication Systems (Winter, VO2+PS3, 10 ECTS) Network Security (Summer, VO2+PS3, 10 ECTS) Vehicular Networks (Summer, VO2+PS3, 10 ECTS) Network Simulation (Winter, VO1+PS2, 5 ECTS) Master Seminar (Winter/Summer) Seminars, courses, and lectures on advanced networking topics (e.g., sensor networks, vehicular communication, network security) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 8

9 Ziele der Vorlesung Vermittlung von Grundwissen für den Entwurf von Hardware Verständnis des Aufbaus und der Arbeitsweise von Computer- Hardware Verstehen von Architekturprinzipien und Organisationsformen moderner Rechner Einsicht in das Zusammenspiel von Hardware und Software Erstellung von maschinennahen Programmen am Beispiel der MIPS- Architektur Kennenlernen der Möglichkeiten und der Grenzen moderner Computer-Systeme Lernen von Ansätzen zur Bewertung von Rechnersystemen [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 9

10 Inhalt Einführung Kombinatorische Logik Sequentielle Logik Arithmetik Instruktionssatz-Architektur (am Beispiel MIPS) Steuerwerk Pipelining Speicher Ein-/Ausgabe [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 10

11 Symbole [Schill 2004] Literaturverweis, Weblink Diese Folie ist zur Information (nicht prüfungsrelevant) Fortgeschrittene Rechnerarchitektur Verweis auf andere Vorlesungen im Studienplan [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 11

12 Grundlegende Literatur D.A. Patterson, J.L. Hennessy, Rechnerorganisation und -entwurf, 4. Auflage, Oldenbourg Verlag, 2011 D.A. Patterson, J.L. Hennessy, Computer Organization and Design, 4. Auflage, Morgan Kaufmann, 2008 A. Clements, The Principles of Computer Hardware, 4. Auflage, Oxford University Press, 2006 D. W. Hoffmann, Grundlagen der Technischen Informatik, 1. Auflage, Hanser, 2010 [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 12

13 Danksagung Viele Folien und Abbildungen basieren auf den Folien von Priv.-Doz. Dr. Alfred Strey (Rechnerarchitektur SS 2010). Viele Abbildungen wurden aus den elektronischen Materialien der genannten Referenzen entnommen. [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 13

14 Vorlesung Zeit Organisatorisches - Vorlesung Mo. 12:15-14:00, HS B Bei weiteren Fragen Falko Dressler Falko.Dressler@uibk.ac.at Raum: 3N02 (ICT) Stefan Podlipnig Stefan.Podlipnig@uibk.ac.at Sprechstunden: Mo, 16:30-18:00 Raum: 3N03 (ICT) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 14

15 Organisation - Wo finden Sie uns? (1) Wir sind jetzt hier! Mensa ICT [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 15

16 Organisation - Wo finden Sie uns? (2) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 16

17 Organisatorisches - Proseminar und Tutorium Proseminar Homepage OLAT Raum: RR 15 (für alle vier Gruppen) Aufgaben sind abzugeben und Voraussetzung für die Prüfung! Tutorium Termin: Do, 17:00 19:00 Beginnt am: Tutor: Michael Mutschlechner, Michael.Mutschlechner@student.uibk.ac.at Was wird dort besprochen? Technische Fragen Allgemeine Besprechung der Übungsaufgaben Keine fertigen Lösungen für die nächste Übungsstunde! [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 17

18 Organisatorisches - Prüfung Leider noch keine Modulprüfung Ergo zwei getrennte Klausuren für Vorlesung und Proseminar Aufbau Theoretischer Teil Praktischer Teil Ablauf Dauer: 2 Stunden Unterlagen Termine 1 A4-Blatt (handgeschrieben, mit beliebiger Information) MIPS Reference Data Card 1. Termin: , 10:00-12:00, HS A 2. Termin: Anfang März 3. Termin: Mai (< 10 Teilnehmer mündlich) [TI] Winter 2012/2013 Einleitung 18