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System Engineering-Ansicht

Modultyp
Grundlagen 		Pflichtmodul Wahlbereich
Spezialisierungsbereich Anzahl Semesterwochenstunden CP Angeboten in jedem
V Ü S P Proj. ∑ Anzahl
Technische Informatik 2
Betriebssysteme und Nebenläufigkeit 		4 2 0 0 0 6 8 angeboten in jedem WiSe
Technical Computer Science 2         Berechnung des Workloads
Vorgesehenes Semester 3. Semester
Lernziele

  • In der Terminologie der Betriebssysteme und nebenläufigen Systeme kommunizieren können.

  • Abstraktionshierarchien (Speicherverwaltung, Dateisystem) in Bezug auf ihre Auswirkung auf die Systemleistung einschätzen können.

  • Lösungsvarianten für Systemsoftwarekomponenten und den Umgang mit Nebenläufigkeit bewerten können (s. unten).

  • Schutzmechanismen in Bezug auf Anwendungssicherheitsziele anwenden können.

  • Selbständiges Entwickeln von einfachen Systemkomponenten in C++ für Unix.

  • Die globalen Strategien auf einfache vorgegebene Einzelsituationen übertragen können.

  • In Gruppen Probleme analysieren, gemeinsam Lösungsstrategien entwickeln und präsentieren können.

Lerninhalte

I. Grundlagen der Betriebssysteme

  • Betriebssysteme: Aufgaben, Rechnerbetriebsformen und Elemente von Betriebssystemen, Anmerkungen zur Geschichte und Überblick über die Entwicklung der Betriebssysteme
  • Prozessverwaltung: Einfache Prozesse, Prozesseigenschaften, Unterbrechungen, Systemaufrufe, Ausnahmen, Echtzeitbetrieb
  • Speicherverwaltung: Ein-/Auslagerungsverfahren
  • Dateisystem: Namen, Baumstruktur; Zugriffsoperationen; Abbildung auf reale Geräte; Ein/Ausgabe; Sicherheit (Schutzmechanismen, Zugriffsrechte)
  • Befehlsinterpreter

II. Nebenläufigkeit

  • Synchronisation: Semaphore, (bedingte) kritische Abschnitte, Ereignisse, Monitore, synchroner/asynchroner Nachrichtenaustausch, “Rendezvous”, Kanäle, verteilte Systeme mit Prozedurfernaufrufen
  • Verklemmungen, Lebendigkeit, Fairness; Korrektheit
  • Formale Beschreibung nebenläufiger Systeme, z.B. mit Petri-Netzen (Überblick)
  • Spezielle nebenläufige Systeme: Speisende Philosophen, Erzeuger/Verbraucher, Leser/Schreiber usw.
  • Grundlagen der Rechnernetze, Client/Server-Architekturen, lokale und globale Netze (Überblick, Ethernet,IP, TCP, HTTP), Sicherheit (Grundlagen der Kryptographie)
Prüfungsformen

i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch
Dokumente (Skripte, Programme, Literatur, usw.)

Andrew S. Tanenbaum: Modern Operating Systems, 4th Edition, Pearson Studium, 2016 (bzw. die deutsche Übersetzung: Moderne Betriebssysteme, 4. Auflage, Pearson Studium, 2016)
Lehrende: Prof. Dr. U. Bormann Verantwortlich: Prof. Dr. U. Bormann
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