Modul: Systemprogrammierung

Vorlesung: Systemprogrammierung I

Aktuelles:
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Dozent
    Prof. Dr. Michael Schöttner

Betreuer
    Prof. Dr. Michael Schöttner

Modulart
   Modul im Master-Studiengang Informatik. Dieses Halb-Modul wird im WS 07/08 durch die
   Vorlesung Systemprogrammierung II zu einem ganzen Modul ergänzt.

Lehrveranstaltungen
   - Vorlesung "Systemprogrammierung I" (2 SWS), Mittwoch 14-16 Uhr, Hörsaal 5F
   - Übungen (2 SWS), Mittwoch, 8-10 Uhr, Raum 25.12.01.51

Kreditpunkte
    7,5 CP

Beschreibung
   Die Vorlesung Systemprogrammierung I beschäftigt sich mit der PC-Architektur und geht
   somit noch eine Schicht tiefer, Richtung Hardware, als die Vorlesung Betriebssysteme.
   Zunächst wird der Protected Mode der IA32 Architektur besprochen. Anschließend werden
   die Vorgänge an der Peripherieschnittstelle und auf den Rechnerbussen behandelt. Ferner
   wird die Ansteuerung ausgewählter PC-Komponenten auf der Ebene der Speicherschnitt-
   stelle und der Ports diskutiert und in den Übungen erprobt.

   In den Übungen soll jede(r) Teilnehmer(in) ein eigenes kleines PC Betriebssystem
   schreiben. Hierzu wird ein eigener Java Compiler verwendet, der Java-Quelltexte direkt
   nach Maschinencode übersetzt und insbesondere den direkten Hardwarezugriff gestattet.

Lernziele

Die Studierenden sollen die vermittelten PC-Architekturkonzepte in eigenen Worten erklären    und vergleichen können. Ferner sollen die Teilnehmer(in) am Ende der Veranstaltung in der    Lage sein selbständig hardwarenahe Programme schreiben zu können.

Vorkenntnisse
   - Betriebssysteme (Umgang und Architekturkenntnisse) empfohlen
   - Informatik I (Programmierkenntnisse in Java) obligatorisch.
   - Informatik II (Rechnerarchitektur) obligatorisch.

Inhalt & Folien
   Kapitel 01: Vorschau (SW-Version)
   Kapitel 02: PC Geschichte & Architektur (SW-Version)
   Kapitel 03: Adressierung (SW-Version)
   Kapitel 04: Interrupts (SW-Version) - Update 2.5.2007, ab Folie 17
   Kapitel 05: Bootvorgang (SW-Version)
   Kapitel 06: Tastatur (SW-Version)
   Kapitel 07: Serielle Schnittstelle (SW-Version)
   Kapitel 08: PCI Bus (SW-Version) - Update 1.6.2007, Folie 115
   Kapitel 09: VESA (SW-Version)
   Kapitel 10: IDE (SW-Version)
   Kapitel 11: CPU Specials (SW-Version)

Übungen
   Plurix Java Compiler: Windows- oder Linux-Version.

   01. Übungsblatt, Lösung
   02. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   03. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   04. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   05. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   06. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung (update: bugfix Heapverwaltung)  
   07. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   08. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   09. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   10. Übungsblatt, Vorgaben, Lösung
   11. Übung

Sonstiges
   Plurix Java Compiler Einführung (Vortrag aus Übungsstunde)

   Als Literatur ist auch eine ältere Auflage des Buches "PC-Hardwarebuch" von Messmer empfohlen.
   Dieses Buch ist gebraucht für ca. 20 EUR zu haben (z.B. hier).

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