Tietokoneen toiminta, Kevät 2002.muunto
Muuntokoulutettavien erikoiskurssi
Tämä aikataulu- ja sisältösivu päivittyy aina tarpeen tullen eli siis aika usein. Tarkkailkaa tätä sivua ainakin viikoittain kurssin aikana. Kurssin sisältö voi vielä jonkin verran muuttua aika myöhäänkin.
Maanantain 21.1.2002 luento alkaa vasta klo 16:30.
Kurssille halukkaat ilmoittautuvat TKTL Ilmon kautta kurssin "Tietokoneen toiminta" ("erikoisversio" tai "muuntokoulutettaville") jonotuslistalle. Kurssin osallistujat valitaan ensimmäisellä luentokerralla luennon alussa (7.1 klo 16:15) paikallaolijoista ja poissaolonsa etukäteen luennoitsijan kanssa selvittäneistä. Pelkkä ilmoittautuminen ei siis riitä! Valinnassa etusija on muuntokoulutettavilla. Toissijaisena valintaperusteena on jonotuslistalle ilmoittautumisaika. Kurssilaisten oletetaan pystyvän osallistumaan (lähes) kaikkiin luentoihin ja harjoituksiin. Kurssille otetaan harjoitusten pitosaliin (A215) mahtuvat 25 opiskelijaa. Tarpeen vaatiessa on mahdollista perustaa myös toinen harjoitusryhmä (ti, to 18-20), mutta tätä ei mitenkään luvata tässä vaiheessa.
Ensimmäiselle luennolle tuli 18 opiskelijaa, jotka kaikki mahtuvat hyvin yhteen harjoitusryhmään.
This is a condenced intensive version of normal lecture course. It is not recommended for foreign students. All lectures and practice sessions will be in Finnish only.
WebCT
Kurssin aikana kokeillaan tavanomaisen verkkotiedoituksen (esim. tämä sivu) lisäksi materiaalin levitystä myös WebCT-oppimisalustan kautta. Kaikki kurssin osallistujat voivat kurssin alkamisen jälkeen (a) hankkia itselleen yliopiston WebCT tunnuksen, (b) ilmoittautua tälle kurssille WebCT:n kautta (kurssin luennoitsijan tätä tarkoitusta antamalla tunnuksella) ja (c) käyttää myös WebCT:n kurssille antamia palveluja. Uusista opetusmuodoista kokeillaan lähinnä (kurssin sisäisiä) keskustelualueita, chattiä ja itsearviointitehtäviä. WebCT:n käyttö ei ole välttämätöntä kurssin suorittamiseen, mutta sen käytöstä voi olla hyötyä. Opiskelijoille on muutenkin hyödyllistä tutustua käyttämään WebCT:n kaltaista virtuaaliyliopistoissa käytettävää oppimisalustaa, joista ollaan nyt hankkimassa kokemuksia myös laitoksellamme ja muualla yliopistolla.
Kaikki tämän kurssin suorittamisen kannalta oleellinen materiaali on saavutettavissa tämän sivun kautta, ilman WebCT:tä. WebCT:n kautta opiskelijalla on uusia resursseja ja ylimääräisiä harjoitustehtäviä (6 htp:n edestä).
WebCT:n ensimmäisellä käyttökerralla opiskelija tekee ("Create") itselleen tietyn formatin mukaisen WebCT-tunnuksen ja salasanan (ks. Teija Kujalan ohje alla). Hankittuaan oman WebCT tunnuksen (a) opiskelija ilmoittautuu WebCT:n kautta jokaiselle haluamalleen kurssille, johon hän on etukäteen saanut kurssin pitäjältä tätä ilmoittautumista varten oman tunnuksen ja salasanan, tai (b) pienillä kursseilla (kuten tämä kurssi!) opiskelija mailaa kurssin pitäjälle WebCT tunnuksensa, jonka jälkeen kurssin pitäjä voi suoraan lisätä ko. opiskelijan kurssin listoille. Annan WebCT oikeuksia jo ennen kurssin alkamista niille opiskelijoille, jotka nyt aivan ilmeisesti ainakin ovat tulossa kurssille (eli muuntokoulutettaville 25 ensimmäisen ilmoittautuneiden joukossa). Muut saavat WebCT oikeudet kurssiin kurssin alkamisen jälkeen.
Vielä kerran rautalangasta vääntäen: kurssin osallistujat saavat WebCT oikeudet tähän kurssiin (a) hankkimalla WebCT tunnuksen ja (b) mailaamalle WebCT tunnuksenne minulle WebCT oikeuksien pyynnön kera. Jos teillä on ennestään WebCT tunnus, niin tämä tietenkin kelpaa - uutta ei tunnusta tarvita eikä sitä pitäisi hankkia.
Jatkossa opiskelija käyttää ("Log on") vain alkuperäistä itse generoimaansa WebCT tunnusta kaikkeen WebCT-käyttöön. Ilmoittaumistunnusta ja -salasanaa ei enää tarvita. Opiskelijan WebCT kurssit ovat kaikki näkyvissä ja käytettävissä hänen omalla WebCT sivullaan, johon päästään allaolevan WebCT Homepage linkin kautta.
Ilmoitan WebCT:n käyttämisestä lisää tarvittaessa tällä foorumilla tällä kohtaa.
WebCT ohjeita:
- WebCT Homepage (Helsingin yliopiston WebCT palvelujen juurisivu.) Tätä kautta pääsette kaikkiin yliopiston WebCT kursseille.
- Teija Kujalan tietokantojen perusteet verkkokurssia varten tekemä WebCT ohje
- WebCT Helsingin yliopistossa (yliopiston yleistä infoa WebCT:stä)
- Opetusteknologiakeskuksen WebCT tukimateriaali
Suoritusmuoto
Tämä on erityisesti muuntokoulutettaville suunniteltu tiivistetty luentokurssi, jonka sisältö vastaa tavanomaista Tietokoneen toiminta (2 ov) luentokurssia. Opetusta on yhteensä sama määrä kuin tavanomaisella luentokurssilla. Luennot ovat tavallisia, mutta tavanomaiset laskuharjoitukset on korvattu ohjatuilla harjoitusten tekemisillä. Kaikki harjoitukset on siis tarkoitus tehdä paikan päällä harjoitustilaisuudessa itsenäisesti ohjauksen avustuksella.Kurssi on pedagogisesti tiivis paketti, joten se vaatii osallistujilta tavanomaista enemmän työtä. Seitsemän viikon kurssi on tiivistetty kolmeen viikkoon. Tiivistä aikataulua on hieman kompensoitu tehostetulla opetuksella, mutta kurssin seuraaminen edellyttää silti merkittävän määrän opiskelijan omaa panosta.
Kurssimateriaali
- [Stal99], luvut 1-2, 3-3.1, 4-4.2, 5-5.1, 6-6.5, 7-7.2, 8-8.2, 9
- [Tane99], luvut 4.2, 7.3-7.4
- [Häkk98], luvut 4-5 eli esimerkkitietokoneen ttk-91 konekielisimulaattori KOKSI
- Luentokalvot ja harjoitustehtävät (tulevat verkkoon aikanaan)
- Kurssikuulustelu (vain tämän luentokurssin aktiivisille osallistujille)
Jos joudutte keskeyttämään kurssin tai ette siitä pääse läpi, niin voitte suorittaa kurssin myöhemmin joko tavanomaisella luentokurssilla tai erilliskokeella.
Yleistä
- Kurssiin liittyvät yleiset asiat (siis muut kuin erityisesti tähän tämän lukukauden kurssiin liittyvät asiat) ovat kurssin kotisivulla http://www.cs.helsinki.fi/teemu.kerola/tito/index.html.
- Kurssiin liittyvää lisämateriaalia (muut kuin kirjan kuvat) on myös kurssikansiossa salissa A413.
- Kurssin uutisryhmä on hy.opiskelu.tktl.tito . Uutisryhmä on tarkoitettu lähinnä opiskelijoiden keskinäiseen kommunikointiin. Jos haluatte (nopeaa) reagointia luennoitsijalta, niin käyttäkää sähköpostia. Kaikkia kurssilaisia kiinnostavat asiat julkaistaan luennoitsijan puolesta mieluummin tällä tämän lukukauden aikataulu- ja sisältösivulla kuin uutisryhmässä.
- Luentokalvot ja harjoitustehtävät
julkaistaan verkossa.
- Kurssiin liittyy yksi kurssikuulustelu, josta voi saada 48 pistettä ja siitä täytyy saada vähintään 24 pistettä. Harjoituksista voi saada 12 pistettä ja niistä täytyy saada vähintään yksi piste. Yhteensä välikokeesta ja harjoituksista tulee saada vähintään 30 pistettä kurssin läpipääsyyn.
- Kustakin tavallisesta harjoitustehtävästä saa yhden
harjoitustehtäväpisteen (htp) ja joistakin vaikeammista tehtäistä voi
saada useammankin htp:n. Noin 30% maksimi htp:stä tuottaa
yhden arvosanaan vaikuttavan pisteen ja noin 83% tuottaa maksimin 12
pistettä. Muut pisteet annetaan suurinpiirtein lineaarisesti tuolta
väliltä.
Esimerkki: 6 laskaria á 5 htp = 30 htp. Tällöin 9 htp:tä tuottaa 1 pisteen ja 25 htp:tä tuottaa 12 pistettä.
Pisteet karttuvat siis hyvin nopeasti ensimmäisen pisteen jälkeen, minkä toivotaan motivoivan opiskelijoita tekemään paljon tehtäviä. Karkeasti ottaen voisi sanoa, että on pakollista tehdä kahden harjoituksen verran tehtäviä ja seuraavista harjoituksista saa kaikki tehtävät tekemällä kustakin yhden pykälän verran paremman arvosanan.
- Käytäntö on osoittanut, että kurssin läpäisy on vaikeata, jos ei tee
runsaasti harjoituksia. Tällä tavoin sekä oppii asiat että saa samalla
paremman arvosanan. Koetulosten ja tehtyjen harjoitustehtävien korrelaatiot
yliopiston luentokurssien kevät
2001, syksy
2000 ja kevät
2000 osalta ovat nähtävissä verkossa. Tiedän kyllä, että
korrelaatiosta ei seuraa kausaalisuutta. Voihan se olla niinkin, että hyvin
asioista perillä olevat opiskelijat muuten vain haluavat tehdä paljon
tehtäviä. Toisaalta, harjoitustehtävät on suunniteltu siten, että
niitä varten lukemalla ja niitä tekemällä oppii kurssin asioita pintaa
syvällisemmin ja sillä perusteella pärjäisi myös kokeessa.
- Kurssimoniste, luentokalvot ja luennot ovat suomeksi. Valinnaisesti
käytettävät oppikirjat ovat englanniksi.
- Kurssin kirjanpitotilasto
on luettavissa laitoksen intranetissä. Selain kysyy tietojenkäsittelytieteen
laitoksen myöntämää atk-järjestelmien käyttäjätunnusta ja
salasanaa.Kirjanpitolistasta näkyy laskuharjoituspisteet ja koetulokset
.
Tilastosta on poistettu ne opiskelijat, jotka harjoitusaktiivisuuden mukaan
ilmeisesti osallistu kurssille. Jos ette halua omia tilastojanne näkyville
tässä tai siinä on mielestänne jotain puutteita, ottakaa yhteys
luennoijaan. Tiedot on suojattu hakurobotteja vastaan tällä kertaa siten,
että kustakin nimestä on otettu mukaan vain vain (a) sukunimen 2
ensimmäistä ja viimeinen kirjain, (b) etunimestä ensimmäinen ja
viimeinen kirjain ja lopuksi (c) mahdollisen toisen etunimen ensimmäinen
kirjain. Esim: nimi "Kerola Teemu"
olisi siellä muodossa "KeaTu".
- Kurssin tulokset
ja kokeen arvosteluperusteet
näkyvät tällä paikalla (intranetissä) lyhyen aikaa (muutaman viikon)
kokeen arvostelun jälkeen. Tiedot voivat olla suojattu samalla tavoin kuin
kirjanpitotilasto.
Opetus, kokeet
Luennot | 7-23.1.2002 | ma, ke 16-20 | (A217) | Teemu Kerola | |
Harjoitukset | 8-24.1.2002 | ti, to 16-18 | (A215) | Heikki Lindholm Kimmo Airamaa |
|
Kurssikuulustelu | 14.2.2002 | to 16-20 | (A516) | Huom: koeaika 3.5 tuntia |
Sisältö ja aikataulu
Luentokalvojen ja harjoitusten linkit aktivoituvat aikanaan, hyvissä ajoin ennen ko. luentoa tai harjoitusta. Luennoista annetaan myös postcript kopiot, koska joillakin opiskelijoilla on ilmeisesti vaikeuksia tulostaa Acrobat Distillerin tulostamia pdf-tiedostoja.
- Luento 1 (ma 7.1): Hallintoa, järjestelmän rakenne
(Admininstration, Overall system structure)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 1 [Stal99] (luku 1 [Häkk98])
- Luento 2 (ma 7.1): TTK-91 -tietokone ja sen KOKSI simulaattori
(TTK-91 computer and the KOKSI simulator for it)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 3.1, 9.1-3 [Stal99] (luku 4 [Häkk98])
- Harjoitukset (ti 8.1): LH 1
- Luento 3 (ke 9.1): Konekielinen ohjelmointi
(Assembly language programming)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 9.4-6 [Stal99] (luku 5 [Häkk98])
- Luento 4 (ke 9.1): Aliohjelmien toteutus konekielen tasolla
(Assembly language subroutine implementation)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 9.4 [Stal99] (luku 5 [Häkk98])
- Harjoitukset (to 10.1): LH 2
- Luento 5 (ma 14.1): Suoritin (CPU) ja väylä
(Processor and bus)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 3.1, 3.3 [Stal99] (luku 3, 9 [Häkk98])
- Luento 6 (ma 14.1): Tiedon esitysmuodot
(Data representation)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 9.1-3 [Stal99] (luku 2.1-2.3 [Häkk98])
- Harjoitukset (ti 15.1): LH 3
- Luento 7 (ke 16.1): Tiedon muuttumattomuus ja järjestelmän sisäinen
muisti
(Internal memory and error correction)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 4.1, 4.2 (Types of RAM, Error Correction) [Stal99] (luvut 2.4 ja 9.1-9.2 [Häkk98])
- Luento 8 (ke 16.1): Ohjelman toteutus järjestelmässä
(Program implementation in the system)- Luentokalvot pdf: mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 7.1-2 [Stal99] (luku 8.1-8.3 [Häkk98])
- Harjoitukset (to 17.1): LH 4
- Luento 9 (ma 21.1): Järjestelmän ulkoinen muisti, I/O-laitteet, I/O:n
toteutus
(External memory, I/O-devices)- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 5.1, 6.1-5 [Stal99] (luvut 10-11 [Häkk98])
- Luento 10 (ma 21.1): Käännös, linkitys ja lataus
(Compilation, linking and loading)- Luentokalvot (luento 10) mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 7.3, 7.4 [Tane99] (luku 6 [Häkk98])
- Harjoitukset (ti 22.1): LH 5
- Luento 11 (ke 23.1): Tulkinta ja emulointi
(Interpretation and emulation)- Luentokalvot (luento 11) mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Viitteet: Ch 4.2 [Tane99] (luku 6 [Häkk98])
- Luento 12 (ke 23.1): Yhteenveto ja kertausta
(Summary)- Luentokalvot (luento 12) mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu postscript: mv 2/sivu
- Harjoitukset (to 24.1): LH 6
Kirjallisuutta ja muita viitteitä
- [Häkk98] Auvo Häkkinen, Tietokoneen toiminta, opetusmoniste D390,
Tietojenkäsittelytieteen laitos, Helsingin yliopisto, 30.1.1998. Monistetta
voi ostaa TKTL:n monistemyynnistä
(B435, avoinna ma-pe kello 12.00-13.00) hintaan 80 mk. (kurssimoniste)
Huom: ohjelmaesimerkeissä on v. 1998 ja sen jälkeisissä painoksissa käytetty Java-kieltä, aiemmissa Pascalia.- Monisteen painovirhelista
löytyy verkosta.
- Monisteen painovirhelista
löytyy verkosta.
- [Stal99] William
Stallings, Computer Organization and Architecture, 5th Ed., Prentice
Hall, 1999.
- 10.8.2001 Asta Vuori Yliopistokirjakaupasta kertoi, että kirjoja oli varastossa 30 kpl hintaan 365 mk. Kirjoja tilataan myös "riittävästi" lisää.
- 25.9.2001 saamani tiedon mukaan Yliopistonkirjakaupan Porthanian myymälässä on lokakuun loppuun asti ATK-kurssikirjatarjous: alennus 10%
- 7.10.2001 Akateeminen kirjakauppa myi kirjaa hintaan 423 mk. Tästä voisi saada alennusta ryhmätilausten yhteydessä.
- 10.8.2001 Sanomatalon DataClub Oy myi kirjaa hintaan 400 mk (miinus "klubialennus"). DataClub lupaa myös "tukkualennuksia" vähintään 10 kirjan yhteisostoille.
- 10.8.2001 kirjaa oli nettikaupoista saatavilla ainakin Bokus.com'sta hintaan 436 mk, Amazon'sta hintaan hintaan £32.99 ja Internet Bookshop'sta hintaan £61 (vain kovakantisena).
- Otan mielelläni vastaan opiskelijoiden tietoja siitä, mistä tätä kirjaa kulloinkin on saatavana mihinkin hintaan. Välitän tietoja eteenpäin muille opiskelijoille tällä foorumilla.
- William Stallings'in kotisivu.
- William Stallings'in oma tukisivu kurssikirjaa käyttäville opiskelijoille ja opettajille.
- Kirjan uusin painovirhelista Stallingsilta (Latest Errata Page )
- [Tane99] Andrew S. Tanenbaum, Structured Computer Organization, 4th Ed, Prentice-Hall, 1999.
- [PaHe98] Patterson & Hennessy, Computer Organization and Design - The Hardware/Software Interface, 2nd Ed, Morgan Kaufmann, 1998.
- [Scra92] Greg W. Scragg, Computer Organization - A Top Down Approach, McGraw-Hill, 1991.
- Konekielisimulaattori KOKSI (koksi.zip)
on kopioitavissa verkosta, Auvo Häkkisen sivuilta.
- KOKSIn käyttöohje
- esimerkkikoneen TTK-91 käskykannan kuvaus.
- Kimmo Palinin Linux TTK-91 simulaattori. Käyttö omalla vastuulla. Käyttö-ohjeita löytynee Kimmo Palinilta itseltään (ja uutisryhmistä).
- Heikki Lindholmin dosemu_ohje.txt
Koksin (alkup. Windows-version) käyttämiseen tehokkaassa
Linux-PC:ssä Dos-emulaattorin avulla. Käyttö omalla vastuulla.
- Luennolla käytettyjä (ja muita) KOKSI esimerkkejä sekä aikaisempien kurssien esimerkkejä on myös verkossa. Kopioikaa ne omaan käyttöönne omaan koksi-hakemistoonne.
Koksi references in English
- KOKSI simulator: koksi.zip
- [KariA] Introduction to the KOKSI simulator by Kalle Karinen (student project)
- [KariB] A summary of TTK-91 instructions by Kalle Karinen (student project)
- [Liu] TTK-91 Memory addressing by Song Liu (student project)
- The KOKSI simulator itself (koksi.zip) can be downloaded from here. Download it into some directory (e.g., koksi) and unzip the files contained.
- KOKSI examples and older examples. To use them please make copies of them into your own koksi directory.
- Sanakirjoja
- Slides for
Principles Of Computer Architecture, Miles J. Murdocca and Vincent P.
Heuring
(vähän Titoa vastaavan kurssin luentokalvot) - Uusi suomalainen merkistöstandardi, Erkki Kolehmainen, TIEKE (joulukuu 1999)
- ISO Latin 9 as compared with ISO Latin 1, Jukka Korpela, TKK (14.3.2000)
- The Java Virtual Machine Specification, Second Edition, Tim Lindholm, Frank Yellin, Sun Microsystems (1999)
- IEEE-754 Calculators Christopher Vickery, Computer Science Department at Queens College of CUNY (The City University of New York)