Das Modul „Informationstechnik für IT‑Sicherheit“ vermittelt zunächst Basiswissen der digitalen Schaltungstechnik und der Funktionsweise einfacher Mikrorechner. Darüber hinaus werden Mikrorechnersysteme ausgehend von der von-Neumann-Struktur eingeführt und die Elemente wie Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher mit Aufbau und Funktion sowie Befehlsbearbeitung mit ihren Befehlssätzen und Adressierungen behandelt.
Lerninhalte
Teil 1: Grundlagen der modernen Digitaltechnik:
- Einführung in Zahlensysteme
- Schaltnetze und speicherbehaftete Schaltwerke sowie Register und Speicherbausteine auf Gatterebene (Betrachtung abstrahierend von der physikalisch/ elektrotechnischen Realisierung der Bauelemente auf Basis der Boole‘schen Algebra)
- Überblick über moderne VLSI Technologien (Standardcell, full custom, FPGA)
Teil 2: Mikrorechnersysteme:
- Beschreibung wichtiger Komponenten wie Busse, Schnittstellen und Peripherie
- Speicherhierarchien mit Hauptspeicher, Cachestufen und Hintergrundspeichern sowie virtuelle Speicherverwaltung
- Betrachtung weit verbreiteter Rechnerarchitekturen und Prozessortechniken
- Pipelining-Prinzip, Problem der Pipeline-Konflikte und Lösungsmöglichkeiten
- Superskalartechnik mit speziellen Sprungbearbeitungstechniken
- Aufbau und Organisation des Arbeitsspeichers
Lernziele
Im Zuge des Moduls „Informationstechnik für IT‑Sicherheit“ erwerben Sie Grundkenntnisse über die Hardware-Aspekte von Rechensystemen. Sie verfügen über ein – nicht nur computerbezogenes – Verständnis der Hardware-Grundlagen digitaler Systeme sowie der Funktionsweise moderner Rechner. Dieses Verständnis können Sie zur Lösung von Problemen einsetzen. Sie haben die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Softwarefunktionen und Hardware-Realisierung erfasst und können darauf basierend mit Ihren Kollegen Probleme der Computerhardware diskutieren und auftretende Probleme im Gespräch korrekt klassifizieren.
