Prozessorarchitekturen Eingebetteter Systeme
Dozent:innen: Dr.-Ing. Wolfgang HeenesKurzname: 08.079.20180
Kurs-Nr.: 08.079.20180
Kurstyp: Vorlesung/Übung
Inhalt
Das Modul „Prozessorarchitekturen Eingebetteter Systeme“ vertieft das Grundlagenmodul „Tech-nische Informatik“. Nach einer kurzen Einführung in die systemnahe Programmierung mit C wird das Programmiermodell eines modernen ARM-Prozessors vorgestellt. Anhand der gcc-Tool-Chain werden die Phasen der Programmübersetzung vorgestellt und das Verständnis der maschinenna-hen Programmierung anhand von ARM-Assembler vertieft. Analysewerkzeuge zum Debugging und zum Laufzeitverhalten werden vorgestellt. Konzepte wie die konditionale Befehlsausführung wer-den ebenso vorgestellt, wie das Schreiben von „Cache-Friendly“ Programmen. Die Objektfileanaly-se (ELF-Files) ist die Grundlagen für weiterführende Veranstaltungen wie IT-Sicherheit (Analyse von Objektdumps, Reverse-Engineering) bzw. Betriebssystemen (Prozessmodell, Lader). Bei dieser Analyse wird außerdem das Verständnis für den ARM Instruktionssatz und die Mikroarchitektur vertieft. In der Anwendung von „Eingebetteten Systemen“ wird häufig die Applikationsbeschleuni-gung durch Nutzung von „Saturation arithmetic“ oder die Nutzung eines Coprozessors wie NEON erreicht; beide Themen werden theoretisch vorgestellt und die Nutzung an praktischen Aufgaben geübt. Das Modul wird mit dem Thema Ein- und Ausgabe abgeschlossen.Ziel: Die Teilnehmenden …
• vertiefen ihre Kenntnisse in modernen Prozessorarchitekturen
• sind in der Lage, Basisalgorithmen effizient in C und Assembler auf einem ARM-Prozessor zu implementieren und die Tool-Chain und Analysewerkzeuge einzusetzen.
• können neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der Prozessorarchitekturen „Eingebetteter Systeme“ folgen und
• sind fähig, sich in Softwareentwicklungswerkzeuge einzuarbeiten.
Inhalt
• Systemnahe Programmierung mit C
• Programmiermodell ARM Prozessor
• C/Assemblerprogrammierung auf ARM Prozessoren (inkl. Inline-Assembler)
• Analysewerkzeuge zum Debugging und Laufzeitverhalten
• Objektfilenanalyse
• Saturation arithmetic, NEON
• Ein- und Ausgabe
Termine
| Datum (Wochentag) | Zeit | Ort |
|---|---|---|
| 16.10.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 17.10.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 23.10.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 24.10.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 30.10.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 31.10.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 06.11.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 07.11.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 13.11.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 14.11.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 20.11.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 21.11.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 27.11.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 28.11.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 04.12.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 05.12.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 11.12.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 12.12.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 18.12.2019 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 19.12.2019 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 08.01.2020 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 09.01.2020 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 15.01.2020 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 16.01.2020 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 22.01.2020 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 23.01.2020 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 29.01.2020 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 30.01.2020 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 05.02.2020 (Mittwoch) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 06.02.2020 (Donnerstag) | 17:00 - 19:00 | 03 428 2413 - Neubau Physik/Mathematik |