182.737 Betriebssysteme für Elektrotechnik
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2023W, VO, 2.0h, 1.5EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 1.5
  • Typ: VO Vorlesung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die Rolle und Aufgaben von Betriebssystemen zu beschreiben, Designentscheidungen für das Management von Systemressourcen zu beurteilen, Mechanismen zur Koordination und Synchronisation paralleler Prozesse anzuwenden und Mechanismen des Zugriffsschutzes zu erläutern.

Inhalt der Lehrveranstaltung

  • Grundkonzepte Betriebssysteme
    Definition und Entwicklungsgeschichte
    zentrale Abstraktionen und Mechanismen
    Betriebssystemarchitekturen
  • Prozesse, Threads und Scheduling
    Prozesse, Prozesszustände
    Datenstrukturen und Mechanismen zur Prozessverwaltung
    Threads, Multithreading
    Scheduling und Dispatching (Ziele und Verfahren)
  • Prozesssynchronisation und Deadlock
    Mutual Exclusion und Bedingungsynchronisation
    Synchronisationsmechanismen und Basiskonstrukte (Dekker Algorithmus, Test and Set, Spinlocks), Semaphore, Sequencer und Eventcounts, Monitor, Nachrichten und Synchronisation
    Synchronisationsaufgaben: Producer-Consumer, Reader-Writer, Dining Philosophers
    Deadlock: Voraussetzungen, Erkennung, Vermeidung
  • Speicherverwaltung
    Speicheraufteilung, Relocation
    Segmentierung und Paging
    Virtual Memory Management (Prinzipien, Adressierung und Hardwareunterstützung, Seitenaustausch, Protection und Sharing)
  • Ein-/Ausgabe und Disk Management
    Devices und deren Characteristika
    Ablauf von I/O
    Operationen, Treiber, Pufferung
    Festplatten: Zugriffe und Organisation
    Filesysteme: Operationen, Stuktur und Organisation
  • Networking
    Einführung in Netzwerke und Protokolle
    Betriebssystem und Netzwerkkommunikation
  • Security und Protection
    Bedrohungsszenarien und Sicherheitsmaßnahmen
    Sicheres Design
    Zugriffsschutz, Authentifizierung, Rechtesysteme
    Verschlüsselung (Einführung)

Methoden

Die genannten Inhalte werden in der Vorlesung präsentiert und mit Beispielen illustriert. Ausgewählte Problemstellungen werden in der parallel abgehaltenen Übung in der Systemprogrammiersprache C unter UNIX (Linux) programmiert.

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

Die Lehrveranstaltung wird gemeinsam mit dem Vorlesungsteil der VU Betriebssysteme abgehalten. Details dazu siehe auf der TISS Seite zur LVA Betriebssysteme VU, LVANr 191.002.

Die Vorbesprechung findet am 3. Oktober um 13:00 c.t. in Informatikhörsaal statt. Um eine Überfüllung des Hörsaals zu vermeiden, machen Sie bitte von der Möglichkeit des Live Streams Gebrauch. Es wird die Möglichkeit geben, Fragen online zu stellen.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.13:00 - 15:0003.10.2023 - 16.01.2024Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Betriebssysteme für Elektrotechnik - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.03.10.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.10.10.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.17.10.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.24.10.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.31.10.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.07.11.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.14.11.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.21.11.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.28.11.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.05.12.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.12.12.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.19.12.202313:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.09.01.202413:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung
Di.16.01.202413:00 - 15:00Informatikhörsaal - ARCH-INF Vorlesung

Leistungsnachweis

Mündliche Prüfung.

LVA-Anmeldung

Nicht erforderlich

Curricula

StudienkennzahlVerbindlichkeitSemesterAnm.Bed.Info
066 504 Masterstudium Embedded Systems Keine Angabe

Literatur

Buch "Operating Systems" von William Stallings.

Vorkenntnisse

Kenntnisse der Programmierung in einer Programmiersprache und der systematischen Programmerstellung und Evaluierung.
Analyse komplexer Zusammenhänge und Wechselwirkungen, Strukturieren und Entwerfen von modularen, interagierenden Systemen.

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch