Grundvorlesung Systemarchitektur
Sommersemester 2009
Prof. Dr. R. Wilhelm,
Dr.-Ing. J. Reineke,
P. Backes,
D. Grund
Die Vorlesung Systemarchitektur des Sommersemesters 2009 findet im Hörsaal I des Gebäudes E2 5 (großer Hörsaal der Mathematik) jeden Montag und Mittwoch von 8:30st–10:00 Uhr statt und vermittelt grundlegende Kenntnisse auf dem Gebiet der Rechnerarchitektur und der Betriebssysteme.
Bei organisatorischen, inhaltlichen oder sonstigen Fragen zur Vorlesung stehen die Bremser sowie Peter Backes und Jan Reineke gerne zur Verfügung
Wichtige Termine
- Wöchentliche Sprechstunden/Office hours:
- Montag, 15:00–17:00, Gebäude E1.3, Raum 429
- Mittwoch, 15:00–17:00, Gebäude E1.3, Raum 429
- Endklausur: Freitag, 7. August, 10:00–12:00
- Nachklausur: Montag, 28. September, 10:00–12:00
Material zur Vorlesung
| 22.04. | Überblick Teil 1: pdf, ppt |
| 27.04. |
Überblick Teil 2: pdf, ppt Leistung: pdf, ppt |
| 29.04. |
Der Boolesche Kalkül: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 04.05. |
Logiksynthese, Modellierung durch Schaltkreise: pdf, ppt Kodierung von Zeichen Teil 1: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 06.05. |
Kodierung von Zeichen Teil 2: pdf, ppt Kodierung von Zahlen: pdf, ppt Tafelanschrieb Seite 1: gif Tafelanschrieb Seite 2: gif |
| 11.05. |
Addierer: pdf, ppt ALU Teil 1: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 13.05. |
Wiederholung Multiplizierer, ALU Teil 2: pdf, ppt Speicher: pdf, ppt |
| 18.05. |
Einführung Caches: pdf Cacheanalyse: pdf |
| 20.05. |
Virtueller Speicher: pdf, ppt Pipelining Teil 1: pdf, ppt Tafelanschrieb Seite 1: gif Tafelanschrieb Seite 2: gif |
| 25.05. |
Pipelining Teil 2: pdf, ppt Busse, Ein-/Ausgabe: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 27.05. | MIPS Teil 1: pdf (Errata: txt) |
| 03.06. | MIPS Teil 2, Coderersetzungsschemata: pdf (Errata: txt) |
| 10.06. |
Einführung Betriebssysteme: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 15.06. |
Systemaufrufe: pdf, ppt Prozesse: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 17.06. |
Scheduling Teil 1: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 22.06. |
Scheduling Teil 2: pdf, ppt Tafelanschrieb Seite 1: gif Tafelanschrieb Seite 2: gif |
| 24.06. | Speicherverwaltung: pdf, ppt |
| 29.06. |
Dateisysteme: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
| 01.07. |
Nebenläufigkeit Teil 1: pdf, ppt Tafelanschrieb Seite 1: gif Tafelanschrieb Seite 2: gif Tafelanschrieb Seite 3: gif Tafelanschrieb Seite 4: gif |
| 06.07. |
Nebenläufigkeit Teil 2: pdf, ppt Tafelanschrieb Seite 1: gif Tafelanschrieb Seite 2: gif Tafelanschrieb Seite 3: gif Tafelanschrieb Seite 4: gif |
| 08.07. | Deadlocks: pdf, ppt |
| 13.07. |
Trends Parallele Architekturen: pdf, ppt. html Tafelanschrieb Seite 1: gif Tafelanschrieb Seite 2: gif |
| 15.07. |
Parallele Architekturen: pdf, ppt Tafelanschrieb: gif |
Übungsblätter
- Übungsblatt 1: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 2: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 3: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 4: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 5: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 6: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps, Quellcode (Assemblerprogramm für Aufgabe 1(a), geeignet zum Testen mit SPIM)
- Übungsblatt 7: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps, Quellcode (Aufgabe 1(c)), Quellcode (Aufgabe 3(b)iii)
- Übungsblatt 8: pdf, ps, Vorlage (Für Ausnahmebehandlung), Musterlösung: pdf, ps, Quellcode (Aufgabe 1(a)), Quellcode (Aufgabe 1(b)), Quellcode (Aufgabe 2)
- Übungsblatt 9: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 10: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 11: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 12: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
- Übungsblatt 13: pdf, ps, Musterlösung: pdf, ps
Schein
Voraussetzungen
Für den Vorlesungsschein ist es ausreichend eine Endnote von 4.0 oder besser zu erreichen.
Benotung
Die Endnote ist die bessere der beiden folgenden Noten:
- Der Notendurchschnitt von Mittsemesterklausur und Endklausur, beide mit 50% gewichtet
- Die Note der Nachklausur
Es gilt folgende Bonusregelung:
- Wurden in einer Vorlesungshälfte insgesamt mehr als 50% der Punkte in den Minitests erzielt und mindestens 50% der Punkte in der zugehörigen Klausur, dann werden die über 50% hinausgehenden Punkte der Minitests als Bonus auf die jeweilige Klausur so angerechnet, dass damit die Note um bis zu zwei kleine Notenschritte (z.B. von 2,3 auf 1,7) verbessert werden kann.
- Wurden im Gesamtsemester insgesamt mehr als 50% der Punkte aller Minitests erzielt, und mindestens 50% der Punkte in der Nachklausur, dann werden die über 50% hinausgehenden Punkte der Minitests als Bonus auf die Nachklausur so angerechnet, dass damit die Note um bis zu zwei kleine Notenschritte (z.B. von 2,3 auf 1,7) verbessert werden kann.
- Achtung: Es ist nicht möglich, durch Bonuspunkte aus einer nicht bestandenen eine bestandene Klausur zu machen.
Klausuren
- Die Mittsemesterklausur umfasst den Stoff der ersten Hälfte der Vorlesung. Die Teilnahme setzt voraus, dass 50% der Summe der Punkte der Minitests der ersten Vorlesungshälfte erreicht wurden.
- Die Endklausur umfasst den Stoff der zweiten Hälfte der Vorlesung. Die Teilnahme setzt voraus, dass die Mittsemesterklausur bestanden wurde und dass 50% der Summe der Punkte der Minitests der zweiten Vorlesungshälfte erreicht wurden.
- Die Nachklausur umfasst den Stoff der gesamten Vorlesung. Die Teilnahme setzt voraus, dass insgesamt 50% der Punkte der Minitests der gesamten Vorlesung erreicht wurden.
- Auch wer Mittsemester- und Endklausur bestanden hat, darf an der Nachklausur teilnehmen und versuchen seine Note zu verbessern.
Minitests
- Die Minitests finden wöchentlich zu Beginn der Übungen statt.
- Ein nicht mitgeschriebener Minitest wird mit 0 Punkten bewertet.
Übungsgruppen
Es gilt folgende Übungsgruppenzuteilung.
Literatur
| [1] | Andrew S. Tanenbaum. Structured Computer Organization. Prentice Hall, 5th edition, 2005. |
| [2] | David A. Patterson and John L. Hennessy. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann, 3rd edition, 2004. |
| [3] | John L. Hennessy, David A. Patterson, David Goldberg, and Dieter Jungmann. Rechnerarchitektur. Analyse, Entwurf, Implementierung, Bewertung. Vieweg Friedr. + Sohn Verlag, 1998. |
| [4] | Jörg Keller and Wolfgang J. Paul. Hardware Design: Formaler Entwurf digitaler Schaltungen. Vieweg+Teubner, 3rd edition, 2005. |
| [5] | Bernd Becker and Paul Molitor. Technische Informatik: Eine einführende Darstellung. Oldenbourg, 2008. |
| [6] | William Stallings. Betriebssysteme. Prinzipien und Umsetzung. Pearson Studium, 4th edition, 2005. |
| [7] | Andrew S. Tanenbaum. Moderne Betriebssysteme. Pearson Studium, 2nd edition, 2002. |
| [8] | Andrew S. Tanenbaum. Modern Operating Systems. Prentice Hall, 2nd edition, 2001. |
| [9] | Jürgen Nehmer and Peter Sturm. Systemsoftware. Grundlagen moderner Betriebssysteme. Dpunkt Verlag, 2nd edition, 2001. |
| [10] | Wolfgang J. Paul. Mitschrift systemarchitektur, 2008. [ .pdf ] |