Pflichtbereich Modul 04 10 CP

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.

Dieses Modul wird angeboten von:

Klaus Gotthardt

PD Dr. Klaus Gotthardt

FernUniversität Hagen
Lehrstuhl für Datenverarbeitungstechnik
+49 (0)2331 9874537
klaus.gotthardt@fernuni-hagen.de
www.fernunihagen.de