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Für Studierende


hardwarepraktikum

Auf dieser Seite finden Sie alle Informationen zu den angebotenen Lehrveranstaltungen sowie einen Überblick über interessante Forschungsthemen des Lehrstuhls, an denen Sie im Rahmen einer Abschlussarbeit, eines Moduls oder als Hiwi mitarbeiten können.

Lehrveranstaltungen

Die angebotenen Veranstaltungen werden alle für den Bereich Rechnerkommunikation und Systemnahe Informatik gewertet. Bitte konsultieren Sie die Prüfungs- und die Studienordnung Ihres Studienganges, um zu erfahren, in welcher Form Sie die Leistungen einbringen können.

 

Sommersemester 2017

Bachelor

Vorlesungen / Übungen Praktika Seminare Einzelarbeiten
Systemnahe Informatik (SS)
4+2 SWS (8 LP) - ab 4. Semester
Oberseminar
Systemnahe Informatik

(WS/SS)
Praxismodul
Systemnahe Informatik
(WS/SS)
(11 LP) - ab 4. Semester
Grundlagen moderner Prozessorarchitekturen (SS)
2 SWS (4 LP) - ab 4. Semester
Forschungsmodul
Systemnahe Informatik
(WS/SS)
(6 LP) - ab 4. Semester
Bachelorarbeit (WS/SS)
(15 LP)

Master

Vorlesungen / Übungen Praktika Seminare Einzelarbeiten
Prozessorarchitektur (SS)
2+2 SWS (5 LP)
Eingebettete Systeme (SS)
4 SWS (5 LP)
Oberseminar
Systemnahe Informatik

(WS/SS)
Projektmodul
Systemnahe Informatik
(WS/SS)
(10 LP)
Vertiefte Multicore-Programmierung (SS)
2+4 SWS (8 LP)
Prozessorarchitekturen: aktuelle Forschungsthemen (SS)
2 SWS (4 LP)
Masterarbeit (WS/SS)
(30 LP)

 

Abschlussarbeiten und Module

Wir haben ein breites Angebot an Themen für Abschlussarbeiten und Projekt- bzw. Forschungsmodule zur Auswahl. Diese Vorschläge sind sehr eng mit den Forschungsschwerpunkten des Lehrstuhls verbunden und bieten die Möglichkeit, einen guten Einblick in aktuelle Problemstellungen und Lösungsansätze auf dem Gebiet der systemnahen Informatik zu bekommen. Gerne können Sie auch einen unserer Ansprechpartner kontaktieren, um eigene Ideen für ein Thema vorzuschlagen.

 

Prozessorarchitektur für eingebettete Systeme (Ansprechpartner: Dr.-Ing. Jörg Mische)

Many Core Model Im Bereich Prozessorarchitektur beschäftigen wir uns hauptsächlich mit Manycore-Prozessoren für eingebettete Systeme. Deshalb steht nicht nur die Ausführungsgeschwindigkeit im Vordergrund, sondern Energieverbrauch und vorhersagbares Zeitverhalten (sogenannte Echtzeitfähigkeit) spielen eine wichtige Rolle. Ein wichtiges Werkzeug hierfür ist der Manycore-Simulator MacSim, der am Lehrstuhl entworfen und weiterentwickelt wird.

Eine Möglichkeit, Energie in Prozessoren zu sparen, besteht darin, energiehungrige Prozessorkomponenten zu vermeiden. Solche Komponenten sind beispielsweise spekulative Module wie die Sprungvorhersage oder der Cache-Speicher. Da der Verzicht auf spekulative Elemente der Vorhersagbarkeit des Zeitverhaltens ebenfalls zu Gute kommt, lassen sich Energiesparen und Echtzeitfähigkeit durch die Verwendung einfacher Prozessorkerne relativ leicht verbinden. Jedoch reduziert sich dadurch die Ausführungsgeschwindigkeit, was wir durch eine erhöhte Parallelität - also mehr Prozessorkerne - ausgleichen wollen. Im Rahmen des Projekts Reduced Complexity Many-Core (RC/MC) soll sowohl ein derartiger Manycore-Prozessor entwickelt werden, also auch die zugehörigen Techniken und Tools, um eine WCET-Analyse des Systems durchzuführen.

Themenvorschläge:

  • Energieabschätzung mit VHDL-Modellen von NoC-Routern MA
  • Schnittstelle für den Nachrichtenversand in einem NoC MA
  • Aufbau eines Frameworks für die Analyse von parallelen Anwendungen MA
  • Portierung und Untersuchung von parallelen Anwendungen auf den RC/MC FM PM BA MA
  • Vergleich von Methoden zur Berechnung einer Worst Case Traversal Time BA MA
  • Weitere Themen auf Anfrage FM PM BA MA

 

Transactional Memory für sicherheitskritische Systeme (Ansprechpartner: Sebastian Weis, Florian Haas, Rico Amslinger)

Transaktionaler Speicher (Transactional Memory, TM) ist ein Konzept zur Kontrolle von kritischen Abschnitten in parallelen Programmen. TM bildet die Idee von Datenbanktransaktionen, welche den Transaktionen Atomarität, Konsistenz und Isolation zusichern, auf das Speichermodell eines Prozessors ab. TM vereinfacht die Programmierung von parallelen Programmen z.B. durch die Transaktionssemantik der kritischen Abschnitte und garantiert Verklemmungsfreiheit (deadlock freedom).

Sicherheitskritische Systeme erfordern die zeitliche Vorhersagbarkeit der Anwendung sowie dessen fehlertolerierende Ausführung. Im Rahmen der Forschung am Lehrstuhl wird untersucht wie sich TM für ein deterministisches Zeitverhalten von parallelen Echtzeitanwendungen und die Fehlererkennung, -isolation und -behebung einsetzen lässt.

Themenvorschläge:

  • Sepkulative Threads in eingebetteten Multicores PM MA
  • Redundante Ausführung paralleler Anwendungen PM MA
  • Hardware-Unterstützung für Fehlererkennung PM MA
  • Weitere Themen auf Anfrage FM PM BA MA

 

Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz (Ansprechpartner: Sebastian Weis, Florian Haas, Rico Amslinger)

Die IT-basierte Welt wäre ohne zuverlässige und hochverfügbare Rechensysteme undenkbar.
Um Zuverlässigkeit und eine hohe Verfügbarkeit zu erreichen, werden Fehlertoleranz-Mechanismen eingesetzt, sodass ein Rechensystem trotz der Anwesenheit von Fehlern in der Lage ist, weiter seine korrekte Funktion zu erbringen.

Die Forschung gliedert sich in zwei Teilbereiche:

  • Zum einen Fehlertoleranz-Mechanismen, die innerhalb eines Kerns implementiert werden und dort Fehler erkennen/tolerieren und lokalisieren,
  • zum anderen Mechanismen, die auf Many-Core Systeme abzielen, wobei sich Kerne gegenseitig überwachen, Latenzmessungen - auch innerhalb des Network-on-Chip - stattfinden und Parameter aus der Ausführung für eine Analyse herangezogen werden.

Im EU-Projekt Teraflux wird an Techniken der Fehlererkennung auf zukünftigen 1000-Core-Prozessoren geforscht.

Themenvorschläge:

  • Software-Fehlererkennungstechniken für den Kalray MPPA PM MA
  • Software-Fehlerkorrekturtechniken für den Kalray MPPA PM MA
  • Weitere Themen auf Anfrage FM PM BA MA

 

Trust-Techniken für Organic Computing (Ansprechpartner: Nizar Msadek)

Ein "organisches Computersystem" soll sich entsprechend den gewünschten Anforderungen dynamisch und selbstorganisierend den Umgebungsverhältnissen anpassen, das heißt, es soll selbstkonfigurierend, -optimierend, -heilend und -schützend handeln.

Im DFG Projekt OC-Trust werden Trust-Techniken auf Middleware-Level in OC-Systemen untersucht, um damit die Selbst-X Eigenschaften zu verbessern. Dabei wird die Middleware OCµ mit Trust-Techniken zu einer Trust-Enabling-Middleware (TEM) erweitert.

Themenvorschläge auf Anfrage!

 

Vorschläge für Hiwi-Stellen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um als studentische Hilfskraft am Lehrstuhl tätig zu werden. Je nach Interesse können Sie entweder bei der Vorbereitung und Verbesserung künftiger Lehrveranstaltungen mitarbeiten oder ein kleines Arbeitspaket aus einem unserer Forschungsbereiche übernehmen. Wenn Sie sich speziell in den Semesterferien etwas Geld verdienen möchten, sollten Sie rechtzeitig einen unserer Ansprechpartner kontaktieren.
  • Themen auf Anfrage HIWI

 

Legende:

BA Bachelorarbeit, MA Masterarbeit, FM Forschungsmodul, PM Projektmodul, HIWI Hiwi-Stelle / Praxismodul