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Lehre

Echtzeitsysteme

Überblick:

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Band 1

Echtzeit-Multitasking
Der Kernel
Eine elementate Einführung in die parallele Systemprogrammierung

Schlagworte:
Einprozessorsysteme: Task Control-Block, Task Queues, Scheduling nach Prioritäten, Round Robin und Multi Level Feedback, Dispatcher, Time Slice, Preemptiv Multitasking/Multithreading, gegenseitiger Ausschluss beliebig vieler Tasks (mutual exclusion), Condition Queues, einfache und zählende Semaphore, Erzeuger/Verbraucher, Monitore, Shared Memory, Ringpuffer, P/V-Operationen, wait und signals, Aussperrungen verhindern, Mailbox, Broadcasting, Numerik Tasks, parallele Integralrechnung, Interrupt-Task, Idle-Task, Zeit-Management, Pausieren, zeitbegrenztes Warten auf Nachricht, Betriebsmittel-Management, Zyklen, Deadlock-Erkennung und -Verhinderung, Verallgemeinerung des gegenseitigen Ausschlusses für Readers und Writers.
Multicomputersysteme: Kommunikation, Gegenseitiger Ausschluss, P/V-Simulation, Koordinator, zentraler Algorithmus, Multithreading Clients und Multithreading-Server, echte und scheinbare Deadlocks, verteilte Deadlock-Erkennung- und Verhinderung, geordnete Betriebsmittelstrategie, Remote Procedure Call (RPC), Output-RPC, Input-RPC.

Band 2

Informationstechnik
Elementare Einführung in lokale Netzwerke und verteilte Systeme
Architektur, Mechanismen und Protokolle der Layer Physical (1), Medium Access Control (2a), Logical Link Control (2b) und Transport (4) mit User Datagram Protocol (UDP)

Schlagworte:
 MAC (Medium Access Control)-Layer, kollisionsfrei Übertragung, Frames, Tokenbus, Receive Machine, MAC PDU, Cylic Redundancy Code (CRC), Galois-Feld, Modulo m-Rechnung, Frame Check Sequence (FCS), Interface-Machine, LLC PDU, Receive Machine (RxM), Access Control Machine (ACM), ACM Finite State Machine, Idle, Use_Token, Pass_Token, Check_Pass_Token, Await_Ifm_Response, Claim_Token, Transmit Machine, LLC (Logical Link Control)-Layer, Sicherungsprotokoll, Piggypacking, Stop-and-Wait, Sliding Window, User Datagram Protocol (UDP), UDP PDU, ultimatives Ziel, Demultiplexen, verbindungslose vs. verbindungsorientierte LLC-Kommunikation, Verbindungsaufbau, Verbindungsabbau, Checksum-Algorithmus, Kommunikation in verteilten Systemen, gegenseitiger Ausschluss, P/V-Simulation, Koordinator, zentraler Algorithmus, Multithreading Clients und Multithreading-Server, echte und scheinbare Deadlocks, verteilte Deadlock-Erkennung- und Verhinderung, geordnete Betriebsmittelstrategie, Remote Procedure Call (RPC), Output-RPC, Input-RPC.

Band 3

Echtzeit-Multitasking
Memory Management und System Design
Eine elementare Einführung in die iA32-Intel-Architektur und ihre Programmierung

Schlagworte:
Virtuelle Adressierung, Segmente und Segment-Deskriptoren, Dekriptor Tabellen, Alias-Deskriptoren, Paging-Mechanismus, Cache-Speichersystem, Direct Mapped Cache, Assoziativer Zweiweg-/Vierweg Cache, Write Through, Write Back, Least Recently Used (LRU), Cache in Multiprozessorsystemen, Snooping, Semaphore, Cache-Management, Translation Lookaside Buffer, Privileg-Ebenen und Schutz, Privilegwechsel, Call Gates, Threads, Trojan Horse Problem, Kombination Segment- und Page-Schutz, Task-Status, Taskwechsel, Verkettung von Tasks, I/O Permission Bit Map, Interrupts und Exceptions, Ein-/Ausgabe und Schutz, Floating Point Unit (FPU), Numeriks und Formate, System Builder BLD386, virtueller 8086-Modus.

Band 4

Elementare Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung, Informationstheorie, stochastische Prozesse mit Warteschlangentheorie und CRC-Berechnungen

für Computer-Netzwerke 

Mit einer wahrscheinlichkeitstheoretischen Leistungsanalys des klassischen Ethernet

Schlagworte:
CSMA/CD-Zugriffsverfahren des Ethernet, Wahrscheinlichkeitsanalyse, sichere und unmögliche Ereignisse, Bernoulli-Experiment, Binomialverteilung, Permutationen, Erfolgswahrscheinlichkeit, geometrische Reihe, geometrische Verteilung, Additionsaxiom nach Kolmogoroff, Rekursionsformel, diskrete Zufallsvariable, Verteilungsfunktion, absolute und relative Häufigkeit, Potenzreihe, Maclaurin-Reihe, erzeugende Funktion, mittlere Anzahl von Versuchen und Kollisionen, Kanaleffizienz von CSMA/CD, Konkurrenzslot, Konkurrenzperiode, Kanalkapazität, Baudrate, Framezeit, Nutzdaten, Bandbreite, Grenzfrequenz, Binary Exponential Backoff-Algorithmus, Laplace-Experiment, Grenzwertsatz von Poisson, Poissonverteilung, Erwartungswert, Varianz und Streuung, Approximation der Binomialverteilung durch die Normalverteilung, Satz von Moivre-Laplace, Drei-Sigma-Grenzen, bedingte Wahrscheinlichkeiten und unabhängige Ereignisse, vollständige Wahrscheinlichkeit und die Formel von Bayes, zweidimensionale diskrete Zufallsvariablen, Randverteilung, Summen, Produkte und Kovarianz von zwei- und mehrdimensionalen diskreten Zufallsvariablen, Verbundverteilungsfunktionen von zwei- und mehrdimensionalen diskreten Zufallsvariablen; Informationstheorie, Informationsgehalt, Verbundquellen, Entropie unabhängiger und abhängiger Verbundzeichen, kontinuierliche Informationsquellen, ergodische Zufallssignale, differentielle Entropie, gleichmäßig und normalverteilte Zufallssignale, Kanalkapazität nach Shannon. Stochastische Prozesse, diskrete und zeitkontinuierliche Markov-Ketten, Poisson-Prozess, Exponentialverteilung, Birth-and Death-Prozess, M/M/1-Warteschlange mit unbegrenzten Warteraum, Formeln von Little, die Gamma-Funktion und die Erlang-Verteilung, M/M/1/k-Warteschlange mit begrenzten Warteraum, M/M/s/k-Multiserver-Warteschlangensystem, Cyclic Redundany Code, Galois-Feld GF, zyklische Eigenschaften, modulo2 Division mit Hardware und Software, frame check sequence-Berechnung.

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