PTI06180 – Foundation of Computer Sciences

Module
Foundation of Computer Sciences
Grundlagen der Informatik
Module number
PTI06180
Version: 1
Faculty
Physikalische Technik / Informatik
Level
Bachelor
Duration
1 Semester
Semester
Winter semester
Module supervisor

Prof. Dr. Frank Grimm
Frank.Grimm(at)fh-zwickau.de

Lecturer(s)
Course language(s)

German
in "Grundlagen der Informatik"

ECTS credits

6.00 credits

Workload

180 hours

Courses

4.00 SCH (2.00 SCH Vorlesung | 2.00 SCH Internship)

Self-study time

120.00 hours
75.00 hours Self-study - Grundlagen der Informatik
45.00 hours Vor-/Nachbereitung - Grundlagen der Informatik

Pre-examination(s)

Attestation
in "Grundlagen der Informatik"

Examination(s)

schriftliche Prüfungsleistung
Module examination | Examination time: 90 min | Weighting: 100%
in "Grundlagen der Informatik"

Media type
No information
Instruction content/structure

Betriebssysteme:

  • Aufgabe und Struktur von Betriebssystemen
  • Linux, Bash-Programmierung, Aufbau von Linux
  • Speicherverwaltung, Partitionierung, Paging, Virtueller Speicher
  • Scheduling, FCFS, Round-Robin, Prioritäten
  • Prozesse, Threads,
  • Synchronisation, Race Condition, Synchronisationsprobleme
  • Nebenläufigkeit und Verklemmung
  • Datei-Systeme und -verwaltung, Dateisystem von Windows und Linux

Computerarchitektur:

  • Einführung in die technische Informatik und in Grundelemente digitaler Systeme
  • Grundkonzepte der Computerarchitektur
  • Der prinzipielle Ablauf der Befehlsabarbeitung in einer v. Neumann- Maschine
  • Speichertechniken
    Klassifizierung und Kenngrößen von Speichern (Speicherhierarchie)
    Schnelle Datenspeicher (Halbleiterspeicher)
    Massenspeicher (HD, optische Speicher, Bandspeicher)
  • Entwicklungstendenzen (Parallel-Architekturen), Ausblick
  • Grundlagen Informationstheorie, Elementarvorrat, Entscheidungsgehalt, Entropie, Redundanz
  • Zahlensysteme, Zahlendarstellung, Positionswertsysteme
  • Arithmetische Operationen, Negative Zahlendarstellungen
  • Festkommadarstellung, Gleitkommadarstellung
  • Genauigkeitsprobleme, Rundungsfehler
Qualification objectives

Die Studierenden haben grundlegende Fähigkeiten im Umgang mit Betriebs- und Rechnersystemen. Die Kenntnisse über die Abläufe eines Betriebssystems erlauben einen bewussteren Umgang und Einsatz von Linux oder Windows. Anhand des Linux-Betriebssystems werden die wichtigsten Konzepte und Prinzipien von Betriebssystemen kennengelernt.
Der Modulinhalt befähigt die Studenten ausgehend von den Anforderungsbedingungen zur fachkundigen und ökonomisch fundierten Auswahl unterschiedlichster Größenklassen von Computersystemen einschließlich der Peripherie.
Die Studierenden haben Kenntnisse von den mathematischen Grundlagen der Zahlenformate, der Informationstheorie und Codierungen. Die Studierenden beherrschen wichtige mathematische Grundlagen zur Darstellung der Zahlenformate sowie der Codierungsverfahren. Sie können technische Codierungen hinsichtlich ihrer Anwendung einschätzen. Bei Computerberechnungen auftretende Genauigkeitsprobleme werden aufgrund theoretischer Kenntnisse der Zahlensysteme richtig eingeordnet.

Special admission requirements

keine

Recommended prerequisites
No information
Continuation options
No information
Literature

Betriebssysteme

  • William Stallings: Betriebssysteme - Funktion und Design, Pearson Studium, 2003
  • Andrew S. Tanenbaum: Moderne Betriebssysteme, Pearson Studium, 2009
  • Eduard Glatz: Betriebssysteme: Grundlagen, Konzepte, Systemprogrammierung, Dpunkt Verlag, 2010
  • Verwendung von interaktiven Lehrmaterialien: http://www.fh-zwickau.de/~golubski/ + Bildungsportal Sachsen

Computerarchitektur

  • Patterson, Hennessy: Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, 5th Edition, Morgan Kaufmann, 2013
  • Horn/Kerner/Forbrig, Lehr- und Übungsbuch Informatik, Grundlagen und Überblick, 3. Auflage, Fachbuchverlag Leipzig, 2003
  • Schneider, Werner;  Taschenbuch der Informatik;  6., aktualisierte Auflage Fachbuchverlag Leipzig 2007
  • Hoffmann, Dirk W. ; Grundlagen der Technischen Informatik;  Carl Hanser Verlag München 2007
  • Blieberger , Burgstaller, Schildt: Informatik – Grundlagen, 4. Auflage 2001, Springer-Verlag
  • Ernst: Grundkurs Informatik, 3. Auflage 2003, Vieweg-Verlag
Notes
No information