Lehrveranstaltungen

im Wintersemester 2019/20

 

Prozessorarchitekturen Eingebetteter Systeme

Dr.-Ing. Wolfgang Heenes

Kurzname: 08.079.20180
Kursnummer: 08.079.20180

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)UhrzeitOrt
16.10.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
17.10.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
23.10.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
24.10.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
30.10.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
31.10.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
06.11.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
07.11.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
13.11.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
14.11.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
20.11.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
21.11.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
27.11.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
28.11.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
04.12.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
05.12.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
11.12.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
12.12.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
18.12.2019 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
19.12.2019 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
08.01.2020 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
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09.01.2020 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
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15.01.2020 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
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16.01.2020 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
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22.01.2020 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
23.01.2020 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
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29.01.2020 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
30.01.2020 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
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05.02.2020 (Mittwoch)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik
06.02.2020 (Donnerstag)17.00 - 19.00 Uhr03 428
2413 - Neubau Physik/Mathematik

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