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

AKTUELL

Wichtige Infos für den ersten Leistungstest (Dienstag 03.06.2025 ab 18.00h) kamen per E-Mail an vl-si@lists... am Montag 02.06.2025 um 17:22h => bitte beachten!

Organisatorisches

Vorlesung

Die erste Vorlesung fand am Dienstag 8.4.2025 um 10:00 Uhr (c.t.) statt. 

Eine vorherige Registrierung/Anmeldung ist nicht nötig, alle Infos folgen in der ersten Vorlesung.

Die Vorlesung findet regulär im Hörsaal 2 des Hörsaalzentrums am Campus Poppelsdorf statt.

Übungen

Die Übungen finden in Präsenz statt. Detaillierte Informationen in der ersten Vorlesung. Die Übungen starten in der dritten Vorlesungswoche, also ab KW 17.

Übungsanmeldung

Die Übungsanmeldung erfolgt über das Tutorienvergabesystem (TVS), und wurde am Dienstag 8.4.2025 geöffnet, und bleibt dann bis Dienstag, 15. April 2025 (23.59h) geöffnet. Die gesammelten E-Mail-Adressen aller Anmeldungen werden im Anschluss von uns auf die Mailingliste "vl-si" subscribed.

eCampus

Der eCampus-Kurs wird nur für organisatorische Zwecke und die freiwilligen Übungsabgaben genutzt. Sämtliche Informationen sowie das Material zu Vorlesung und Übung finden sich nicht auf eCampus, sondern auf dieser Website.

Detaillierte Informationen zu den freiwilligen Abgaben finden sich auf dem ersten Übungszettel.

Leistungstests

Die Zulassungsvoraussetzung in der Systemnahen Informatik besteht aus der erfolgreichen Teilnahme an zwei Leistungstests. Details dazu können Sie den organisatorischen Folien oder Übungsblatt 0 entnehmen.

Leistungstest 1 findet am 03.06.2025 ab 18:00 Uhr statt. Der Leistungstest umfasst die Inhalte bis inklusive Übungsblatt 06 und der Vorlesung am 27.05.2025.

Wichtige Infos für den ersten Leistungstest (Dienstag 03.06.2025 ab 18.00h) kamen per E-Mail an vl-si@lists... am Montag 02.06.2025 um 17:22h => bitte beachten!

Leistungstest 2 findet am 01.07.2025 ab 18:00 Uhr statt. Der Leistungstest umfasst die Inhalte bis inklusive Übungsblatt 09 und der Vorlesung am 24.06.2025.

Dauer: Je 60 Minuten

Anmeldung: Aus organisatorischen Gründen ist eine Anmeldung bis spätestens 29.05.2025, 23:55 Uhr für Leistungstest 1 auf eCampus nötig. Für Leistungstest 2 findet keine Anmeldung statt.

Einsicht: Für beide Leistungstests am 15.07.2025 zur Vorlesungszeit, Details folgen auf der Vorlesungs-Mailingliste.

Sollten Sie bereits absehen können, dass Sie an einem der beiden Termine aus wichtigen Gründen verhindert sind, kontaktieren Sie uns bitte schnellstmöglich, um ein Vorgehen abstimmen zu können (E-Mailadressen finden sich im Abschnitt "Kontakt").

Krankmeldungen für einen der Leistungstests bitte einscannen und an die Organisatoren der Systemnahen Informatik per E-Mail einreichen. Das Vorgehen bei krankheitsbedingtem Verpassen eines Leistungstests wird dann abgestimmt.

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
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)

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	Multi-Tasking 1, 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

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)