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Grundlagen der Informatik 2 (für Studiengang E-Technik), SoSe 2003
 

Auf dieser Seite werden während des Semesters weiterführende Informationen sowie die jeweiligen Aufgabenzettel bereitgestellt.

Eine Übersicht über Inhalte, Termine,... der Veranstaltung findet sich in unserer Liste der Lehrveranstaltungen.

Inhalt dieser Seite:

empfohlene Literatur

Eine Einführung in die Grundlagen der Benutzung des UNIX- bzw. Linux-Betriebssystems findet man in dem SuSE-Linux Handbuch im Kapitel 19. Interessant sind dabei insbesondere die Abschnitte 19.5 bis 19.9.

Fachbegriffe lassen sich häufig sehr gut in der im WWW verfügbaren Encyclopaedia Britannica nachschlagen: http://www.britannica.com

Material zur Programmiersprache C

Quellen für Software

Falls Ihr zuhause Software installieren wollt, sind die folgenden Links vielleicht nützlich:

  • Linux-Betriebssystem:
    Bei Linux sind üblicherweise bereits alle nötigen Werkzeuge dabei, z.B. LaTeX, Emacs und der Gnu-C-Compiler.
    Linux darf kostenlos kopiert werden. Man kann auch CDs mit Handbuch und Support von einem Distributor kaufen, z.B. von: Solche Pakete sind z.B. im Fachbuchhandel erhältlich.
  • Für Windows-Plattformen sind die Werkzeuge ebenfalls kostenlos erhältlich:
    • LaTeX: Hier ist z.B. MiKTeX zu empfehlen (zum Herunterladen)
    • Die Gnu-Werkzeuge einschließlich C-Compiler und Editor Emacs gibt es z.B. im Cygwin-Projekt (zum Herunterladen).
  • MacOS:

Aufgabenzettel

Klausur aus dem vergangenen Jahr

Die Klausur aus dem vergangenen Jahr kann hier als ps oder pdf heruntergeladen werden.

Die Aufgaben werden in den Übungen besprochen.

Veranstaltungsinhalte

Die folgende Liste von Lerninhalten wird im Laufe des Semesters fortgeschrieben. Sie dient als Checkliste, mit welchen Themen und Begriffen die Veranstaltungsteilnehmer vertraut werden sollten. Eine "Session" entspricht einer zusammengehörigen Lerneinheit, sie muß nicht notwendig in genau einer Vorlesung abgehandelt werden.

Session 1: Grundlagen von Betriebssystemen (Fortsetzung von GdI I)

Vorlesung

  • Virtuelle Maschine zwischen Software und Hardware
  • Aufgaben des Betriebssystems(Sicherheit, Benutzerverwaltung, Prozessverwaltung, ...)
  • Application User Interface (API), Schnittstelle zwischen BS und Software
  • Treiber, Schnittstelle zwischen BS und Hardware
  • Systemaufrufe
  • Privilegstufen
  • Programme, Prozesse, Threads und Tasks
  • Scheduler
  • Quasi-Parallelverarbeitung
  • Compiler - Linker - Loader

Literatur und Hintergrund

  • Tanenbaum, Moderne Betriebssysteme

Session 2: Zahlendarstellungen

  • Darstellung ganzer Zahlen im Rechner
  • Dualzahl-Interpretation
  • Least-Significant-Bit (LSB), Most-Significant-Bit (MSB)
  • Big-Endian-Interpretation
  • Abstraktionsfunktion rho von Bitvektoren zu natürlichen Zahlen
  • Implementation von rho in C durch printf
  • Addition +' im Dualsystem
  • Serienaddierer als Implementation davon
  • Definition der Multiplikation und der Addition auf den boolschen Zahlen durch eine Funktionstafel
  • Addition im Dualsystem als mathematische Funktion
  • Das kommutierende Diagramm für die Dualzahl- und normale Addition und rho
  • Beweis des kommutierenden Diagramms (nicht für Prüfung)
  • Zweierkomplement
  • Einerkomplement
  • Abstraktionsfunktion rho-Schlange von Bitvektoren zu ganzen Zahlen
  • Addition plus-Schlange auf Bitvektoren
  • Das kommutierende Diagramm für die Bitvektor- und normale Addition und rho-Schlange
  • Beweis der Korrektheit der Bitvektor-Addition (nicht für Prüfung)
  • Repräsentationsfunktion r-Schlange

Literatur und Hintergrund

  • Oberschlep, Vossen: Rechneraufbau und Rechnerstrukturen
  • Darstellung ganzer Zahlen als Bitvektoren (Achtung! Version 1.2 vom 6.5.2003 mit kleiner Korrektur): ps, 68,3kB - pdf, 136,6kB
  • Darstellung ganzer Zahlen mit dem Einer-Komplement: ps, 40kB - pdf, 98,2kB

Session 3: Client/Server Architektur

  • Server mit socket(), bind(), listen(), accept()
  • Client mit socket(), connect()
  • Datenübertragung mit read()/write()
  • Erzeugen von Kindprozessen mit fork()
  • Datenrepräsentationsumwandlung mit htons()/htonl()
  • Adress/Portfreigabe mit setsockopt()
  • Parallelserver
  • OSI-Schichtenmodell
  • Bitübertragungsschicht(physische Übertragung der Bits)
  • Sicherungsschicht(Codierung, Erkennen von Übertragungsfehlern, z.B. durch Prüfsumme, Flusskontrolle
  • Vermittlungsschicht(Adressierung, Routing)
  • Transportschicht(Übermittlung der Daten in Paketen, End-zu End-Verbindung)
  • Kommunikationsschicht(Sitzungsschicht, Aufbau der Kommunikation vom Rechner aus, Zugriffsrechte, Synchronisierung)
  • Darstellungsschicht(Daten in ein einheitliches, rechnerunabhängiges Format umwandeln)
  • Anwendungsschicht (Anwenderprogramme, z.B. Browser)

Literatur und Hintergrund

Session 4: Prozesse und Threads

  • Prozesse
  • Threads
  • Erzeugen von Prozessen mit fork()
  • Starten von Programmen mit execve
  • Erzeugen von Threads mit pthread-Bibliothek

Literatur und Hintergrund

Session 5: Grammatiken

  • EBNF
  • Syntaxdiagramme
  • Syntaxcheckr
  • lexikalische Fehler, syntaktisches Fehler, semantische Fehler
  • Scanner
  • Parser

Literatur und Hintergrund

Session 6: Komplexe Datenstrukturen: Bäume

  • Komplexe Datenstruktur Binärer Baum
  • Binäre Bäume erzeugen
  • Daten einfügen
  • Daten löschen
  • Daten suchen

Literatur und Hintergrund

Fachgespräche & Schein (Prüfungen)

Der Schein für die Veranstaltung kann entweder durch Vorrechnen in der Übung erlangt werden, oder durch Bestehen eines Fachgesprächs.

Prüfungsstoff:

  • alle Stichworte in der obigen Liste
  • alle Beispiele aus der Vorlesung
  • alle Übungsaufgaben

Den Schein für "Grundlagen der Informatik 1 & 2" gibt es für eine erfolgreiche Teilnahme an einer Klausur.

Klausur

An der Klausur teilnehmen kann, wer in beiden Veranstaltungen entweder in der Übung erfolgreich vorgerechnet hat oder ein Fachgespräch bestanden hat, d.h. beide Scheine hat.

Die Klausur findet am
Montag, den 1.September 2003 um 9.00 Uhr im Hörsaal H1, NW1
statt.

Es sind keine Hilfsmittel zugelassen, das Klausurpapier wird gestellt. Mitzubringen sind ein Lichtbildausweis, der Studentenausweis und Schreibzeug. Die Anmeldung muss bis zu zwei Wochen vor der Klausur im Prüfungsamt vorgenommen werden.

Die Klausur ist auch Nachschreibeklausur für Wiederholer. Wer die Klaurur unbedingt braucht, um sich für Hauptstudiumsklausuren anzumelden, kann eine mündliche Prüfung ablegen. Termine können individuell mit dem Veranstalter abgesprochen werden. Auch hier gilt die Anmeldefrist von zwei Wochen vor der Prüfung.

Hinweise zur Klausur: ps, 24,6kB - pdf, 40kB

Die Klausurergebnisse hängen jetzt am Raum 8220 im MZH aus, demnächst auch am Prüfungsamt des NW1. Einsicht in die Klausur nach Absprache.

Ergebnisse (Matrikelnr.-Note) als pdf

 
   
Autor: jp 		 
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Zuletzt geändert am: 2. November 2022   Impressum