Computerarkitektur og operativsystemer

2023/2024

Modulets indhold, forløb og pædagogik

FORMÅL          
Give forståelse for hvordan applikationer afvikles på en computer i samspil med system software

Programmer skrives i højniveausprog, oversat til maskinkode og dernæst afviklet på computere i samspil med operativ systemet. Kurset giver den studerende et kendskab til de forskellige trin i oversættelser og afvikling af højniveau-programmer på datamater, heriblandt hvordan en konkret processor afvikler et program.  Kurset introducerer også hvordan arkitekturen og system services kan udnyttes i applikationsprogrammer med fokus på samtidighed. I dette kursus opnår den studerende kendskab til grundlæggende begreber inden for computer arkitektur, operativ systemer, og samtidighed

Læringsmål

Viden

  • abstraktionslag i computer arkitektur og opertiv systemer

  • organisering af hardware komponenter (processor, hukommelser, ydre-enheder, busser,…)

  • processor arkitekturer (Harvard, von Neuman) og typer (indlejrede, desktop, high-performance, server, micro-controllers, DSP)

  • tal-og data repræsentation.

  • instruktionssæt arkitekturer

  • instruktionsniveau parallelisme

  • digitale logiske kredsløb og Boolsk algebra.

  • lagerhierarkiet

  • virtuel hukommelse

  • køretidsmiljøet for et kørende program.

  • afbrydelser (interrupts), systemkald, og undtagelser

  • kerner og Operativsystemer (Virtuelle maskiner)

  • multiprogrammering: processer og tråde, synkronisering, deadlocks

  • grundlæggende Multi-core programmering

Færdigheder

  • forstå opførslen af simpelt program på assembler-niveau

  • analysere simple, system-nære programmer der benytter sig af parallelitet og /eller samtidighed

  • anvende fagets teknikker til at sikre gensidig udelukkelse, fairness og fravær af baglås i simple samtidige/parallelle systemer

  • ved korrekt fagterminologi, kunne forklare arkitekturens og operativ systemets opbygning, strukturering, funktionalitet og virkemåde

Kompetencer

  • inddrage viden om computer arkitektur, køretids miljøer, operativsystemer i udviklingen af applikationer
     
  • skrive simple korrekte samtidige applikationer
     
  • tilegne sig ny viden om styresystemer samt programmering af samtidige og parallelle systemer

Undervisningsform

Undervisningen tilrettelægges i henhold til de generelle undervisningsformer for uddannelsen, jf. § 17.

Omfang og forventet arbejdsindsats

Det forventes at den studerende bruger 30 timer per ECTS, hvilket for denne aktivitet betyder 150 timer.

Eksamen

Prøver

Prøvens navnComputerarkitektur og operativsystemer
Prøveform
Skriftlig eller mundtlig
ECTS5
Bedømmelsesform7-trins-skala
CensurEkstern prøve
VurderingskriterierVurderingskriterierne er angivet i Universitetets eksamensordning

Yderligere informationer

Kontakt: Studienævn for datalogi via cs-sn@cs.aau.dk eller 9940 8854

 

Fakta om modulet

Engelsk titelComputer Architecture and Operating Systems
ModulkodeDSNBAITB511
ModultypeKursus
Varighed1 semester
SemesterEfterår
ECTS5
UndervisningssprogDansk og engelsk
TompladsJa
UndervisningsstedCampus Aalborg
Modulansvarlig

Organisation

StudienævnStudienævn for Datalogi
InstitutInstitut for Datalogi
FakultetDet Teknisk Fakultet for IT og Design