Rechnerorganisation SS26

RO Tutor Study Hub

시험 준비를 위해 지금 볼 개념, 풀 Übung, 사용할 tutor mode를 바로 고르는 작업용 허브입니다.

10concept pages
117indexed source files
28solution files
0logged weak topics

Latest official practice exam

RO SoSe26 Probeklausur 학습 교실

강의에서 제공한 공식 Probeklausur 18쪽과 공식 Musterlösung/Hinweise 44쪽을 시험 순서 그대로 65개 작업 단위로 분해했습니다.

Open SoSe26 Probeklausur study Open archived SoSe25 recall exam

Today / Next

지금 바로 할 공부

weakness_log, concept page, Übung/problem mapping을 합쳐서 다음 concrete action을 고릅니다.

Primary

C Bits Number Representation

Übung/problem set
Uebung C: C basics, pointer, memory layout
Tutor mode/action
concept 설명 모드 · 핵심 정의를 말하고 짧은 check 2개
Focus area
정의 active recall 후 짧은 check 문제
Reason
약점 로그가 아직 없어서 prerequisite 흐름의 첫 단계부터 시작

Support

RISC-V ISA Encoding

Übung/problem set
Uebung 1: RISC-V formats and machine language
Tutor mode/action
encoding drill · field table을 먼저 채우기
Focus area
opcode/funct/immediate field를 손으로 분해
Reason
High priority concept이고 Uebung 1와 바로 연결됨

Support

Assembly Tracing

Übung/problem set
Uebung 2: manual execution, immediates, Ripes
Tutor mode/action
step tracing · PC/register/memory next state 적기
Focus area
PC, register, memory state를 한 instruction씩 추적
Reason
High priority concept이고 Uebung 2와 바로 연결됨

Support

RISC-V ABI and Stack

Übung/problem set
Uebung 3: ABI, stack frames, strings, recursion
Tutor mode/action
step tracing · PC/register/memory next state 적기
Focus area
PC, register, memory state를 한 instruction씩 추적
Reason
High priority concept이고 Uebung 3와 바로 연결됨

Recommended order

Beginner Learning Path

처음이면 아래 순서대로 진행하세요. 각 단계는 바로 concept page와 Übung practice로 이어집니다.

  1. 1C, bits, number representationBoolesche Logik, Zweierkomplement, pointer, Endianness
  2. 2ISA and manual tracingopcode, immediate, SignExt, PC/register/memory state
  3. 3ABI, stack, toolchaincalling convention, stack frame, Pseudobefehle
  4. 4Performance and datapathCPI, critical path, Ein-Takt control signals
  5. 5FSM, pipeline, cacheMehrtakt states, hazards, forwarding, AMAT

Concept map

How The Topics Fit Together

RO는 외워야 할 챕터 목록이 아니라, 아래 흐름처럼 앞 개념이 뒤 개념의 도구가 되는 구조입니다.

C / bitsISA encodingTracingABI / stack PerformanceDatapathFSMPipelineCache / MMIO

All concepts

Concept Pages

Solve workflows

Übung 풀이 절차

문제 유형별로 먼저 종이에 써야 할 순서, 중간 확인점, 자주 틀리는 지점을 짧게 묶었습니다.

instruction format

Instruction Format / Encoding

Übung
Uebung 1, Uebung 4
Prerequisites
  • RV32I R/I/S/B/U/J format 이름과 opcode 위치를 구분한다.
  • ABI register name을 x-number와 5-bit field로 바꿀 수 있다.
  • immediate가 signed인지, split되는 format인지 먼저 확인한다.
Paper procedure
  1. mnemonic을 보고 real instruction인지 pseudo인지 정한다.
  2. opcode로 format을 고르고 rd, rs1, rs2, funct3/funct7 field를 채운다.
  3. immediate를 필요한 bit width로 만든 뒤 format 순서에 맞게 배치한다.
  4. 32-bit word 전체를 만든 뒤 4-bit nibble로 묶어 hex를 낸다.
Checkpoints
  • S-Typ store에는 rd가 없고 저장할 값은 rs2에 있다.
  • B/J immediate는 reference sheet의 bit label 순서로 재배치한다.
  • Pseudobefehl은 실제 RV32I instruction으로 expansion한 뒤 encoding한다.
Common mistakes
  • ABI name을 x-number로 바꾸지 않음
  • branch offset의 implicit low bit 0을 빠뜨림
  • li, mv, ret 같은 Pseudobefehle를 CPU opcode처럼 취급함
Source refs
Uebung 1.pdf, Uebung 1 Musterloesung.pdf, Uebung 4.pdf, Loesung 4.pdf, RISC-V Reference.pdf

PC/register/memory tracing

PC / Register / Memory Tracing

Übung
Uebung 2
Prerequisites
  • PC는 byte address이고 일반 RV32I instruction 뒤에는 PC+4가 된다.
  • load/store effective address는 base register + offset으로 계산한다.
  • x0 write는 무시된다는 규칙을 기억한다.
Paper procedure
  1. 시작 PC, relevant registers, relevant memory를 작은 표로 만든다.
  2. 현재 PC의 instruction 하나만 읽고 source 값을 old state에서 가져온다.
  3. 바뀐 register 또는 memory cell만 업데이트한다.
  4. branch/jump 여부를 판단하고 next PC를 마지막에 확정한다.
Checkpoints
  • 각 줄마다 changed register, changed memory, next PC가 분리되어 있다.
  • store는 register가 아니라 memory를 바꾼다.
  • taken branch에서는 PC+4가 아니라 target이 next PC다.
Common mistakes
  • instruction 실행 전에 PC를 먼저 바꿈
  • memory address와 memory value를 섞음
  • signed/unsigned branch 조건을 확인하지 않음
Source refs
Uebung 2.pdf, Rechnerorganisation_Uebung2_Loesung.pdf, Ripes tasks

ABI/stack frame

ABI / Stack Frame

Übung
Uebung 3
Prerequisites
  • a0-a7, t0-t6, s0-s11, sp, ra의 ABI 역할을 말할 수 있다.
  • caller-saved와 callee-saved 책임을 구분한다.
  • stack은 보통 낮은 주소 방향으로 자라고 sp는 return 전에 복구된다.
Paper procedure
  1. 함수가 leaf인지 non-leaf인지 먼저 표시한다.
  2. 함수가 쓰는 s-register와 ra 저장 필요성을 결정한다.
  3. stack frame 크기와 saved value offset을 정한다.
  4. epilogue에서 saved register와 sp를 원래 값으로 되돌린다.
Checkpoints
  • jal 뒤 ra가 어떤 주소를 담는지 설명할 수 있다.
  • callee가 사용한 s-register가 return 전에 복구된다.
  • return 직전 sp가 entry 시점 sp와 같다.
Common mistakes
  • non-leaf function에서 ra 저장을 빠뜨림
  • t-register를 callee가 복구한다고 믿음
  • sp를 복구하기 전에 saved value를 load하려 함
Source refs
Uebung 3.pdf, Uebung 3 Musterloesung.pdf, RISC-V Reference.pdf

toolchain and pseudoinstructions

Toolchain / Pseudoinstruction Flow

Übung
Uebung 4
Prerequisites
  • Compiler, Assembler, Linker의 입력과 출력을 구분한다.
  • Pseudobefehl은 assembler가 Basisinstruktionen으로 바꾼다는 점을 안다.
  • object file과 executable, symbol과 relocation의 차이를 말할 수 있다.
Paper procedure
  1. source line이 real instruction인지 pseudo인지 표시한다.
  2. mv, ret, beqz, bgt, li, call 등을 real instruction sequence로 확장한다.
  3. 확장된 real instruction 수로 PC 주소를 붙인다.
  4. external symbol이면 linker와 relocation이 필요한지 설명한다.
Checkpoints
  • mv는 addi rd, rs, 0으로, ret은 jalr x0, ra, 0으로 바뀐다.
  • large li는 lower 12-bit sign extension 때문에 upper 보정이 필요할 수 있다.
  • object file은 unresolved symbol과 relocation entry를 담을 수 있다.
Common mistakes
  • pseudo source line 수로 PC를 셈
  • ret이 stack에서 자동으로 ra를 꺼낸다고 생각함
  • linker 역할을 assembler와 섞음
Source refs
Uebung 4.pdf, Loesung 4.pdf, RISC-V Reference.pdf

Practice map

Exercises

각 Übung은 먼저 mode를 정하고, 답을 보기 전에 최소 한 step을 직접 계산하는 식으로 진행합니다.

SheetFocusModeWorkflowStatusSource citationSolution citationNext action
Uebung CC basics, pointer, memory layoutconcept-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung C.pdf, pages=7, page-window:p1-3 (3 windows)current:Uebung\Übung C Musterlösung.pdf, pages=9, page-window:p1-3 (3 windows)핵심 정의를 말하고 짧은 check 2개
Uebung 0Boolesche Logik, number representationconcept-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 0.pdf, pages=3, page-window:p1-3 (1 windows)current:Uebung\Übung 0 Musterlösung.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)핵심 정의를 말하고 짧은 check 2개
Uebung 1RISC-V formats and machine languageencodingInstruction Format / Encodingcurrent Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 1.pdf, pages=6, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Übung 1 Musterlösung.pdf, pages=8, page-window:p1-3 (3 windows)field table을 먼저 채우기
Uebung 2manual execution, immediates, RipestracePC / Register / Memory Tracingcurrent Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 2.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Übung 2 Musterlösung\Rechnerorganisation_Übung2_Lösung.pdf, pages=8, page-window:p1-3 (3 windows)PC/register/memory next state 적기
Uebung 3ABI, stack frames, strings, recursiontraceABI / Stack Framecurrent Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 3.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Übung 3 Musterlösung.pdf, pages=9, page-window:p1-3 (3 windows)PC/register/memory next state 적기
Uebung 4Pseudobefehle, toolchain, M extensionencodingInstruction Format / Encodingcurrent Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 4.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Lösung 4.pdf, pages=7, page-window:p1-3 (3 windows)field table을 먼저 채우기
Uebung 5performance, CPI, single-cycle basicsexam-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 5.pdf, pages=3, page-window:p1-3 (1 windows)current:Uebung\Lösung 5.pdf, pages=7, page-window:p1-3 (3 windows)공식 적용 전 단위와 조건 확인
Uebung 6single-cycle control and critical pathdatapath-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 6.pdf, pages=5, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Lösung 6.pdf, pages=7, page-window:p1-3 (3 windows)active component와 control signal 표시
Uebung 7single-cycle vs multi-cycledatapath-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 7.pdf, pages=5, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Lösung 7.pdf, pages=6, page-window:p1-3 (2 windows)active component와 control signal 표시
Uebung 8multi-cycle FSM and instruction extensionsdatapath-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 8.pdf, pages=3, page-window:p1-3 (1 windows)current:Uebung\Lösung 8.pdf, pages=6, page-window:p1-3 (2 windows)active component와 control signal 표시
Uebung 9pipeline hazards and timing tableshazard-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 9.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Lösung 9.pdf, pages=7, page-window:p1-3 (3 windows)pipeline table, forwarding, stall/flush 결정
Uebung 10pipeline review, hazards, timing, branch predictionhazard-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 10.pdf, pages=2, page-window:p1-2 (1 windows)current:Uebung\Lösung 10.pdf, pages=5, page-window:p1-3 (2 windows)pipeline table, forwarding, stall/flush 결정
Uebung 11out-of-order dependencies, cache fields, hit/miss, AMATexam-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 11.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Lösung 11.pdf, pages=10, page-window:p1-3 (4 windows)공식 적용 전 단위와 조건 확인
Uebung 12cache replacement, write policies, miss classificationexam-current Lösung availablecurrent:Uebung\Übung 12.pdf, pages=4, page-window:p1-3 (2 windows)current:Uebung\Lösung 12.pdf, pages=8, page-window:p1-3 (3 windows)공식 적용 전 단위와 조건 확인

Weakness loop

Active Weak Topics

A weak topic clears only after 3 consecutive correct attempts for the same concept/topic.

0active topics
0log rows
noweakness_log exists

No active weak topics

data/weakness_log.jsonl is empty or missing. After a tutoring session, log topic/concept plus the missed step here and rebuild the hub.

Schema Notes

  • Rows may be sparse JSON objects; topic, concept, slug, note, weakness, mistake, reason, and tag are used for concept matching.
  • Correctness streaks are recognized only from correct/is_correct/passed booleans or result/status/grade/outcome/correctness/assessment strings.
  • When correctness fields are absent, the hub keeps the topic active and reports progress_state=not_tracked instead of inventing progress.

Exam Profile

# RO Exam Profile

- source files indexed: 117
- archive_exercise: 17
- archive_lecture: 22
- archive_other: 1
- exam_archive: 6
- exam_reconstruction: 1
- exercise_sheet: 16
- exercise_solution: 17
- lecture_architecture: 1
- lecture_logistics: 1
- lecture_memory_io: 1
- lecture_microarchitecture: 1
- official_practice_exam: 1
- official_practice_solution: 1
- previous_exam_notes: 3
- previous_exercise_sheet: 12
- previous_exercise_solution: 10
- previous_lecture: 5
- reference: 1

Observed exam-prep emphasis:
- RISC-V instruction formats, immediates, and pseudoinstruction expansion.
- Manual assembler execution with PC/register/memory state.
- ABI and stack-frame correctness.
- Single-cycle and multi-cycle datapath/control reasoning.
- Pipeline hazards, forwarding, stalls, and execution-time tables.
- Branch prediction and dependency types including RAW/WAR/WAW.
- Cache address decomposition, AMAT, miss classification, replacement, and write policies.

Tutor design implication:
- Prefer trace, encoding, datapath, hazard, and exam modes over long textbook explanations.

Corpus

  • archive_exercise: 17
  • archive_lecture: 22
  • archive_other: 1
  • exam_archive: 6
  • exam_reconstruction: 1
  • exercise_sheet: 16
  • exercise_solution: 17
  • lecture_architecture: 1
  • lecture_logistics: 1
  • lecture_memory_io: 1
  • lecture_microarchitecture: 1
  • official_practice_exam: 1
  • official_practice_solution: 1
  • previous_exam_notes: 3
  • previous_exercise_sheet: 12
  • previous_exercise_solution: 10
  • previous_lecture: 5
  • reference: 1

Grounding

Sources

표시명은 읽기 좋게 보정하지만 citation용 root:path는 그대로 남깁니다. ro_chunks.jsonl에 page window가 있으면 page-window로, 없으면 file-level로 표시합니다.