Tietokoneen toiminta, ks2001
Avoin yliopisto
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.
Kurssille mahtuu max 50 opiskelijaa. Kurssin osallistujat valitaan ensimmäisellä luentokerralla luennon alusssa paikallaolijoista ilmoittautumisjärjestyksen mukaan. Pelkkä ilmoittautuminen kurssille ei siis riitä! Vapaaksi jääneet paikat jaetaan jonottajille.
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.
Perjantain 31.8.2001 luennot pitää Päivi Kuuppelomäki.
Suoritusmuoto
Tämä on tiivistetty kahden viikon pikakurssi, jonka sisältö vastaa kuitenkin tavanomaista Tietokoneen toiminta luentokurssia. Opetusta on yhteensä sama määrä kuin tavanomaisella luentokurssilla. Luennot ovat tavallisia, mutta laskuharjoitukset on korvattu ohjatuilla harjoitusten tekemisillä.Kaikki harjoitukset on siis tarkoitus tehdä paikan päällä itsenäisesti ohjauksen avustuksella. Harjoituksissa ei esitellä "oikeita" vastauksia tai mallivastauksia, vaan kukin tekee kaikki tehtävät itse. Mallivastauksia ei anneta eikä harjoituksia voi suorittaa jälkikäteen. Osallistujien oletetaan osallistuvan kaikkiin luentoihin ja harjoituksiin.
Kurssi on pedagogisesti ehkä turhankin tiivis paketti, joten se vaatii osallistujilta tavanomaista enemmän työtä. Tiivistä aikataulua on hieman kompensoitu tehostetulla opetuksella, mutta kurssin seuraaminen edellyttää silti merkittävän määrän opiskelijan omaa panosta.
Kurssiaineisto
- [Häkk98], luvut 1-11 käsitellyin osin ja esimerkkitietokoneen ttk-91 konekielisimulaattori KOKSI. Suosittelen kaikkien kurssin osallistujien hankkivan tämän luentoprujun, jo pelkästään KOKSI-konekielisimulaattorin speksien vuoksi.
- [Stal99 tai Tane99], kurssin sisällössä (alla) mainituin osin. Näiden englanninkielisten oppikirjojen hankkiminen ei ole mitenkään välttämätöntä kurssin suorittamisen kannalta. Toisaalta, nämä oppikirjat on hyvin kirjoitettu ja asiat on niissä esitetty itseopiskeluun sopivassa muodossa. Jos vain pärjäätte kirjojen englannin kielen kanssa, niin suosittelen niiden käyttämistä Häkkisen luentoprujun rinnalla. Kurssilla käydään läpi pääosa Stallingsin kirjan [Stal99] alkuosasta, mutta Java-osuus löytyy vain Tanenbaumin kirjasta[Tane99]. (Tietokoneen rakenne -kurssilla käydään läpi Stalllingsin kirjan loppuosa.)
- Luentokalvot ja harjoitustehtävät
- Kurssikuulustelu (vain tälle luentokurssille osallistujille)
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.
- Välikokeita on yksi. Välikokeesta 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. - 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, laskuharjoitukset 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 (Demo-tunnus ei kelpaa). Kirjanpitolistasta näkyy
laskuharjoituspisteet ja koetulokset
.
Kirjanpitolistasta on poistettu ne henkilöt, jotka eivät ole osallistuneet
kurssin harjoituksiin riittävästi (alle 9 HTP).
Tilastosta on poistettu ne opiskelijat, jotka harjoitusaktiivisuuden mukaan eivät enää 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.
Opetus, kokeet
Luennot | 20-29.8.2001 | ma, ke, pe | 12:15-16:00 | (Auditorio) | Teemu Kerola |
31.8.2001 | pe | 12:15-16:00 | (A414) | Päivi Kuuppelomäki | |
Harjoitukset | 21.8-5-9 | Ryhmä 1 | Ryhmä 2 | Raine Kauppinen | ja Heikki Lindholm |
ti 21.8 | 12:15-13:45 | 14:15-15:45 | (A215) | ||
to 23.8 | 12:15-13:45 | 14:15-15:45 | (A215) | ||
ti 28.8 | 12:15-13:45 | 14:15-15:45 | (A215) | ||
to 30.8 | 12:15-13:45 | 14:15-15:45 | (A215) | ||
pe 31.8 | 09:15-10:45 | 17:15-18:45 | (A215) | ||
ti 4.9 | 12:15-13:45 | 14:15-15:45 | (A215) | ||
Kurssikuulustelu | 7.9.2001 | pe 12:00-16:00 | molemmat ryhmät | (A516) |
Sisältö ja aikataulu
Luentokalvot ja harjoitukset tulevat tähän aikanaan, hyvissä ajoin ennen ko. luentoa tai harjoitusta.
- Luento 1 (ma 20.8): Hallintoa, järjestelmän rakenne
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 1 [Stal99] (luku 1 [Häkk98])
- Luento 2 (ma 20.8): TTK-91 -tietokone ja sen KOKSI simulaattori
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 3.1, 9.1-3 [Stal99] (luku 4 [Häkk98])
- Harjoitukset (ti 21.8) LH 1
- Luento 3 (ke 22.8): Konekielinen ohjelmointi
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 9.4-6 [Stal99] (luku 5 [Häkk98])
- Luento 4 (ke 22.8): Aliohjelmien toteutus konekielen tasolla
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 9.4 [Stal99] (luku 5 [Häkk98])
- Harjoitukset (to 23.8) LH 2
- Luento 5 (pe 24.8): Suoritin (CPU) ja väylä
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 3.1, 3.3 [Stal99] (luku 3, 9 [Häkk98])
- Luento 6 (pe 24.8): Tiedon esitysmuodot
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 9.1-3 [Stal99] (luku 2.1-2.3 [Häkk98])
- Luento 7 (ma 27.8): Tiedon muuttumattomuus ja järjestelmän sisäinen
muisti
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 4.1, 4.2 (Types of RAM, Error Correction) [Stal99] (luvut 2.4 ja 9.1-9.2 [Häkk98])
- Luento 8 (ma 27.8): Ohjelman toteutus järjestelmässä
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 7.1-2 [Stal99] (luku 8.1-8.3 [Häkk98])
- Harjoitukset (ti 28.8) LH 3
- Luento 9 (ke 29.8): Järjestelmän ulkoinen muisti, I/O-laitteet, I/O:n
toteutus
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 5.1, 6.1-5 [Stal99] (luvut 10-11 [Häkk98])
- Luento 10 (ke 29.8) ja luento 11 (pe 31.8): Ohjelmien suoritus
järjestelmässä
- Luentokalvot (luento 10) mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Luentokalvot (luento 11) mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Viitteet: Ch 4.2, 7.3, 7.4 [Tane99] (luku 6 [Häkk98])
- Harjoitukset (to 30.8) LH 4
- Harjoitukset (pe 31.8) LH 5
- Luento 12 (pe 31.8): Yhteenveto ja kertausta
- Luentokalvot mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu
- Harjoitukset (ti 4.9) 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 myäs "riittävästi" lisää.
- 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
- [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).
- Luennolla käytettyjä (ja muita) KOKSI
esimerkkejä sekä aikaisempien kurssien
esimerkkejä on myös verkossa. Kopioikaa ne omaan käyttöönne omaan
koksi-hakemistoonne.
- 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)