Vorlesung: Systemnahe Informatik

Weitere Informationen:

• Studienabschnitt: Bachelor Informatik, Bachelor Lehramt, Bachelor Cyber Security
• Voraussetzungen:
• Fachbereich: BA-INF 023, Lehramt
• Aufwand: 2.0 V + 2.0 Ü / 6 LP

Klausuren

Die Klausurtermine werden auf der zentralen Informatik-Website offiziell bekannt gegeben.
Es werden genau zwei Prüfungstermine angeboten, auch wenn Sie an einem der Prüfungstermine krank sein sollten.

Aktueller Stand:
Erstklausur: 12.08.2025, 12:30-14:00 Uhr, Hörsaalzentrum, Hörsäle 1+2, evtl. noch HS7
Nachklausur: 16.09.2025, 9:00-10:30 Uhr, Meckenheimer Allee 176 - Hörsäle II und IV

Dauer: 90 Minuten

Alte Klausuren gibt es bei der Fachschaft.

Krankmeldungen für Prüfungstermine: Bitte die Hinweise des Prüfungsamt Informatik und Cybersecurity -> "Prüfungsabmeldung aufgrund von Krankheit" beachten! Zusätzlich sind die Organisatoren der Systemnahen Informatik per E-Mail über die eingereichte Krankmeldung zu informieren.

Beim Wunsch einer Notenverbesserung bitte die Regelungen in der jeweiligen Bachelor-Prüfungsordnung beachten. Auf den zentralen Informatik-Webseiten gibt es Hinweise dazu.

Ferientutorien

Unser Tutor:innen-Team bietet vor jedem Klausurtermin ein Ferientutorium an.
Das Ferientutorium für die erste Klausur findet am 07.08.2025, 13-15 Uhr in Hörsaal 7 im Hörsaalzentrum Poppelsdorf statt.
Das Ferientutorium für die zweite Klausur findet am 12.09.2025, 13-15 Uhr in Raum 0.016 im Informatikzentrum statt.

Dabei handelt es sich explizit nicht um ein Repetitorium, in dem der gesamte Stoff der Vorlesung wiederholt wird. Das Ferientutorium ersetzt auch nicht die eigenständige Vorbereitung.

Der Inhalt der Ferientutorien orientiert sich stattdessen an Ihren Fragen, die Sie idealerweise bereits vorab per Mail an das Tutor:innen-Team senden. Typischerweise werden vor allem Aufgaben aus den Übungen bzw. aus alten Klausuren behandelt, deren gemeinsame Bearbeitung Sie interessiert.

Kontakt

Den Teilnehmenden wird dringend empfohlen, sich in die Mailingliste "vl-si" einzutragen. Über diese Mailingliste werden immer die neuesten Informationen zur Vorlesung und den Übungen bekannt gemacht und sie soll als Diskussionsforum zu Themen aus der Vorlesung und den Übungen dienen. Um nichts zu verpassen, sollten Sie sich selbst frühstmöglich in die Mailliste eintragen. Nach Abschluss der Anmeldephase zu den Übungsgruppen werden zusätzlich alle Mailadressen von der Übungsanmeldung in die Mailingliste nachgetragen.

Bitte zögern Sie nicht, die unten angegebenen Kontaktmöglichkeiten auch zu verwenden.

• Mail an alle Teilnehmer der Veranstaltung über die o.g. Mailing-Liste.
• Mail an alle Tutoren der Veranstaltung.
• Mail an alle Organisatoren der Veranstaltung.
  
  

Folien und Präsentationen

Der erste Foliensatz enthält die Zugangsdaten, die Sie für den Zugriff auf unsere Dateien außerhalb des Uninetzes benötigen.
Alternativ können Sie mit VPN ohne Passwort zugreifen (und somit Zugriff auf das Passwort erhalten): VPN des Hochschulrechenzentrums (Uni-ID erforderlich) oder VPN der Informatik (Informatik-Account erforderlich).

Die Links zu den Vorlesungsaufzeichnungen im BBB vom SS 2022 finden Sie hier.

Kapitel	PDF,  1 Folie/Seite (ggf. Zusätze)	Videos / Ergänzungen
Organisation des Vorlesungs- und Übungsbetriebs	Folien 1-12	(nach der 1. VL am Dienstag 8.4.2025 eingestellt)
0. Allgemeine Informationen	Folien 1 - 34
1. Betriebssysteme und Systemprogrammierung 1.1. Einführung 1.2. Computer-Hardware: Ein Kurz-Überblick	Folien 1 - 75
1.3. Instruktionsarchitektur (Instruction Set Architecture, ISA) 1.4. Virtuelle Maschinen	Folien 1 - 52 Zusatz Stack
1.5. Java und die Java Virtual Machine 1.6. Zusammenfassung (Kapitel 1)	Folien 1-61	Zu Folien 12+13: SagMal.java + README.txt dazu Zu Folien 32 - 33: MeineThreads-1-2-3-4-5-8.zip (ältere Sourcen) MeineThreads-1-2-3-4-5-8_SS2025.zip (Version mit längerer Zählschleife)  Zu Folien 56 - 60: Aktuelle Hinweise zum Java Applet (Links zu den Applets s.u., unter den Übungszetteln)
2. Vom Programm zum lauffähigen Code 2.1. Lader und Binder 2.2. Übersetzung höherer Programmiersprachen 2.3. Übersetzerstruktur 2.4. Kontextfreie Grammatiken 2.5. Lexikalische Analyse 2.6. Syntaktische Analyse 2.7. Semantische Analyse 2.8. Code-Erzeugung 2.9. Zusammenfassung (Kapitel 2)	Folien 1-89
3. Prozesse und Prozessverwaltung 3.1. Parallele und nebenläufige Prozesse 3.2. Prozesse aus Sicht des Betriebssystems 3.3. Erzeugung von Threads in Java 3.4. Inter-Prozess-Kommunikation und Synchronisation 3.5. Deadlocks 3.6. Scheduling-Strategien 3.7. Besonderheiten bei Echtzeitbetrieb 3.8. Zusammenfassung (Kapitel 3)	Folien 1-57	Zu Folien 24-28: Java Monitor.zip (incl. .class Files für Java 8)
4. Speicherverwaltung und Dateisystem 4.1. Grundlegende Betrachtung 4.2. Multiprogramming mit festen Partitionen 4.3. Multiprogramming mit variablen Partitionen 4.4. Swapping 4.5. Virtueller Speicher 4.6. Speicherverwaltung bei Multiprogramming 4.7. Network Attached Storage und Speichernetze 4.8. Dateisystem und Dateiverwaltung 4.9. Zusammenfassung (Kapitel 4)	Folien 1-58

Übungszettel

PDF-Datei	sonstige Dateien	Inhalt	Weitere Informationen
Übungszettel 0		Organisatorisches
Übungszettel 1		BORIS
Übungszettel 2		SPOZ-I, Alpha-Notation: Schleifen, Quersummen, Binärcodierung	Update 25.04.: Fehler in 4c)/d) korrigiert (alte d ist nun c, d ist neu).
Übungszettel 3	Zettel 3 alpha_tui	alpha_tui, Variablen tauschen, Alpha-Notation: Fibonaccizahlen, UP-Arten, Adressformate
Übungszettel 4	Zettel 4 alpha_tui	alpha_tui, Alpha-Notation: Matrizen, UPs, Optimierung/Parallelisierung	Update 13.05.: Kleine Fixes an Notation und Layouting.
Übungszettel 5	Zettel 5 alpha_tui Zettel 5 Task 4	Ablaufdiagramme, Java Bytecode, Reverse Engineering, Alpha-Notation: Queue
Übungszettel 6	Zettel 6 alpha_tui	Java Bytecode, Alpha-Notation: Stacks, Indexierung	Übungszettel bis hier hin (inklusive) sind relevant für LT1.
Übungszettel 7		Syntaxdiagramme, Kontextfreie Grammatiken, Endliche Automaten: erkannte Sprache
Übungszettel 8	Zettel 8 alpha_tui	LT1, Kontextfreie Grammatiken:  erkannte Sprache, Endliche Automaten:  mit Ausgabe, Alpha-Notation: Bitorder	Abgabefrist läuft über  Pfingstwoche, Zettel erscheint  erst Mittwoch Abend.
Übungszettel 9		Syntaxdiagramme;  Deadlocks: Philosophen, Abhängigkeiten	Übungszettel bis hier hin (inklusive) sind relevant für LT2.
Übungszettel 10		Scheduling: RMS, EDF; Ablaufdiagramme	Zettel wurde verspätet hochgeladen,  daher verlängerte Abgabefrist.
Übungszettel 11		LT2, Partitionierung, Paging, TLB,  Monitore mit Bedingungssynchronisation
Übungszettel 12		Hashing, Segmentierung, Demand-Paging	Letzter Übungszettel

Weiteres Übungsmaterial

• Hinweise und Tipps zum 1. Leistungstest (verfasst von unserem Tutor:innen-Team, für den 2. Leistungstest weiterhin relevant)

Externe Links / Weiterführende Informationen

• The Java Virtual Machine Instruction Set
• JVM-Befehlssatz (Kurzbeschreibung)
• Material zu "Inside the Java Virtual Machine" (von Bill Venners)
• dort "Interactive Illustrations" mit den Java Applets
• Hinweise zum Ausprobieren der Java Applets (Keine Änderungen für SS 2025; Ergänzung von Kapitel 1.6, Folien 56-60)