Seminar ‘Hardware-Software Interface'

-ein Metavortrag

Konrad Froitzheim

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Was ist ein Seminar?

• Verteilte Vorlesung– alle wollen lernen

– jeweils einer trägt vor

– Streben nach dem didaktischen Maximum

• Eigenständige Vorbereitung zentral

• Wissenschaftliche Diskussion ist natürlicher Teil– es gibt immer Fragen

– keine Diskussion -> Vortrag hat Zuhörer nicht angesprochen?

• Beispiel Berufleben– Abteilungsleiter bittet um Vortrag …

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Überblick

• Anforderungen

• Vortragsvorbereitung

• Vortragsaufbau

• Foliengestaltung

• Tricks

• Themen im Überblick

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Anforderungen

• Vortrag– 45±5 Minuten Vortrag

– 15 Minuten Diskussion

– Folienpräsentation 2 Wochen vor dem Vortrag bei Betreuern

• Schriftliche Ausarbeitung– angemessener Umfang

– nach dem Vortrag

• Mitarbeit– 2 Auszeiten

– insgesamt 4 Fragen

• Thema buchen und dann zurückgeben oder no show?– Note 5

– nie wieder Thema für irgendwas

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Vortragsvorbereitung

• Selbständige Literatursuche– Bibliothek

– Web (Vorsicht …)

• In Ausnahmefällen Nachfrage bei Betreuern

• Expose des Vortrages vorstellen– 2 Wochen vor dem Vortragstermin präsentieren

– Outline

– Fragen klären

• Einüben– Timing (45 Min ± 5 Min)

– Folienübergänge

• Rechtzeitiger Aufbau von Laptop und Beamer

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Vortragsaufbau

• Gliederung– Überblick

– Hauptpunkte

– Zusammenfassung

• Zeichnungen sind wichtig– Erklärung von Sachverhalten

– Animationen

• Timing– nicht zuviel Zeit für Einleitung, Geschichte etc.

– nicht zu viele Folien (3-5 Minuten pro Folie im Mittel)

• Zwischenfragen können Zeitplan stören

• Abkürzungen einplanen

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Foliengestaltung - Größen

• Zeichnungen ordentlich groß

• Schriftgröße– lesbar auch in der hintersten Reihe und für Brillenträger

• IA-32 Befehlssatz

• Pentium Pro und Nachfolger: Pipeline und Verarbeitungseinheiten

• Virtueller Speicher

• Chipset und Motherboard

• .Speicher und DMA

• PCI-Bus

• IDE-Festplatten

• RAID

• Netzwerkadapter am Beispiel Ethernet

• Grafikadapter 1: Aufbau und Zugriff

• Grafikadapter 2: Grafikbeschleuniger

• Audioadapter (Soundblaster)

• Peripherie: USB und Firewire

• Bluetooth

IFIDEXMEMWBCurrent CPU CycleMasterClockCycleIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWBCurrent CPU CycleMasterClockCycleIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWBIFIDEXMEMWB

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Foliengestaltung - Animation etc.

• Gerätetreiber

• PCI

• Direct Memory Access (z.B. PLX)

• Ethernet-Chips und Ihre Programmierung

• USB

• Festplatte ansteuern

• Ein Programm in der GPU

• Ein Mima-Emulator

• Eine Mima-Hardware Implementierung

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Foliengestaltung - Text

• Stichpunkte

• Volltext wirkt dämlich• Beliebt ist auch die Aufteilung entsprechend der Reichweite. Tanenbaum gibt eine Tabelle an, die in

Computer, lokale Netze (LANs), Weitverkehrsnetze (WAN) und verbundene Weitverkehrsnetze unterteilt. Er benutzt diese Einteilung aber nicht zur Klassifikation der Übertragungsdienste. Andere Autoren fügen der Liste noch Netzwerke mittlerer Distanz, Metropolitan Area Networks (MAN) hinzu. Natürlich ist diese Einteilung nicht als Taxonomie geeignet, fast alle Übertragungsdienste sind für mehrere der genannten Gruppen geeignet. Das beste Beispiel ist ATM, das zur Verknüpfung lokaler Geräte im Sinne eines Peripheriebusses, als LAN und als Weitverkehrsnetz geeignet ist und auch verwendet wird.

• Ein ernsthafter Bewerber könnte die Einordnung in das OSI-Schichtenmodell sein, wären da nicht die bereits in Kapitel 1. diskutierten Probleme. Viele Dienste sind schichtübergreifend im Sinne von OSI. Beispiele sind der analoge Telefondienst oder XTP, das ganz bewußt Netzwerk- und Transportschicht zum sogenannten Transferlayer zusammenfaßt. Die Fabrikautomatisierungsdienste MAP und TOP wiederum verzichten ganz auf die mittleren Schichten des OSI-Modelles. Auch die in lokalen Netzwerken zentrale Teilung der Link-Schicht in Logical Link Control (LLC) und Media Access Control (MAC) paßt schlecht zum Schichtenmodell. So nimmt zum Beispiel die MAC-Unterschicht die Rolle der Netzwerkschicht des OSI-Modelles wahr.

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Tricks

• 3-Teile-Formel– für Alle, für Schlaue, für Profis

• Dekorative Grafiken

• FAQ– Kritikpunkte entschärfen

• Die letzte Folie– Zusammenfassung

– das Wichtigste präsentieren

– die eigene Leistung rühmen

– Diskussion steuern

– gezielte Provokation von Fragen

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Vorträge (1)

• Gerätetreiber (17.5.)– Kommunikation mit Hardware

• Register und Speicher

• memory mapped I/O, DMA

• Benachrichtigung: Polling, Interrupts

– Kommunikation mit Anwendung• blockierendes I/O

• asynchrones I/O

• PCI (24.5.)– Signalisierung

– Übertragungsmodell, Transaktionen

– Adressraumaufteilung, Busadressen

– Konfiguration

Treiber

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Vorträge (2)

• Direct Memory Access (31.5.)– Grundkonzept

– Scatter-Gather, Streaming-DMA, …

– Programmierung eines DMA-Controllers

• Ethernet-Chips und ihre Programmierung (7.6.)– asynchroner Pakettransport

– Speicher, DMA

– Beispiel• Chip beschreiben

• einfache Operationen programmieren

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Vorträge (3)

• USB (14.6.)– Topologie, Komponenten und Instanzen

– USB-Transfers

– USB-Chips

– Beispiel• Device finden

• einfachen Transfer programmieren

• Festplatte ansteuern (21.6.)– Struktur einer Festplatte

– Servo-Spuren etc.

– Festplatten-Bus

– Interface-Chips

– Sektoren lesen

Konrad Froitzheim: Ein Metavortrag

Vorträge (4)

• Ein Programm in der GPU (28.6.)– Grafikprozessoren sind hochparallel

– General-Purpose-Processing?

– Instruktionen der GPU

– Prozedur-Download

– Demonstration eines Beispieles

Grafik-Programm

3D-Dreicke

Geometrie-algorithmen

2D-Dreicke

Raster-algorithmen Pixel DAC

für jede Ecke:- Projektionin Bildebene- Attributeauswerten

pro Dreieck:

- Rastern- Eckattributeauf Flächeinterpolieren- Shading- Sichtbarkeitberechnen

Grafikkarte

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Vorträge (5)

• Ein MIMA-Emulator (5.7.)

• Hardware - MIMA (12.7.)– FPGA

• Spartan-3 Development Kit

– VHDL

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Themen und Termine

3.5.

10.5.

17.5.

24.5. PCI-BUS Markus Hartung

31.5. DMA Peter Haberland

7.6. Ethernet Chips Florian Höhn, Nino Schubert

14.6. USB Roman Schäfer

21.6. Festplatte ansteuern David Levec

28.6. Ein Programm in der GPU Bastian Kießling

5.7. MIMA-Emulator Martin Grandrath

12.7. MIMA-Hardware Nico Reißmann