Real-Time and Embedded Systems

Systemorientierte Informatik III - Betriebssysteme

Vorlesung (3 SWS) + Übungen (2 SWS)

 

 

Weitere Angaben (incl. Zeit & Rauminformationen) zur Vorlesung und zu den Übungen.

 

Dozenten

Prof. Dr. Reinhard von Hanxleden (Vorlesung)

Hagen PetersChristian Motika (Übungen)

 

Inhalt

Die nebenläufige und parallele Ausführung von Prozessen trägt maßgeblich zur Effizienz eines Gesamtsystems bei und ist entscheidend für die Auslastung der Betriebsmittel. Allerdings erfordert die verzahnte Verarbeitung den Einsatz von Synchronisationskonzepten, die auf Sperrvariablen, Semaphore, kritischen Abschnitten und Transaktionen basieren, um die Interaktion zwischen den Prozessen und den Zugriff auf die Betriebsmittel zu organisieren. Insbesondere werden allgemeine Methoden für die Verwaltung der Betriebsmittel vorgestellt, welche auf zentralisierten, kooperativen und optimistischen Techniken basieren. Techniken zur Erkennung und Vermeidung von Verklemmungen schließen den Bereich der Ressourcenverwaltung ab. Anschließend werden die vorgestellten Methoden im Kontext der Speicher- und der Prozessorverwaltung detailliert betrachtet. Umgang mit logischen und virtuellen Betriebsmitteln, Speicherhierarchien, Virtualisierung und Caching gehören zu den Schwerpunkten. Beim Scheduling wird die Ablaufplanung für konventionelle Prozesse, Echtzeitsysteme sowie für abhängige Prozesse erläutert. Die Lehrveranstaltung bietet die Grundlagen für weiterführende Veranstaltungen wie Verteilte Systeme, Internet-Kommunikation, Rechnernetze, Echtzeitsysteme und teilweise für Datenbanken und Compilerbau.

Die Lehrveranstaltung bildet eine Brücke zwischen der technischen und der praktischen Informatik. Basierend auf den Grundlagen der Rechnerarchitektur (Grundmodul G2.2) werden die grundlegenden Funktionsweisen von Betriebssystemen vorgestellt.

 

Klausur

Endklausur: tba

Wiederholungsklausur: tba

 

Anmeldung (StudiDB und OLAT)

Die Anmeldung erfolgt über die StudiDB (hier, falls Sie noch nicht zur StudDB angemeldet sind).

Die Aufgaben und Übungspunkte werden in diesem Semester in einem neuen System (OLAT) verwaltet. Sie müssen sich für diese Veranstaltung nicht im iLearn anmelden sondern im OLAT-System. Dort können Sie sich mit Ihrer stu-xxx-Kennung anmelden und für die Veranstaltung "Operating Systems" eintragen: https://www.uni-kiel.de/lms/dmz/
Achtung: Unter "Betriebssysteme" wird die Veranstaltung nicht gefunden.

Im OLAT-System werden außerdem auch die Materialien zur Vorlesung bereitgestellt werden. Über das System werden zudem relevante aktuelle Informationen zur Vorlesung/Übung verteilt.


Empfohlene Literatur

  1. Tanenbaum A., Woodhull, A.: Operating Systems, Design and Implementation, 3rd ed. Pearson Prentice Hall, 2006.
  2. Stallings, W.: Operating Systems, 5th ed. Pearson Education International, 2005.
  3. Silberschatz, A., Galvin, P., Gagne, G.: Operating System Concepts with Java, 7th ed. Wiley 2007.
  4. Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron, Computer Systems: A Programmer's Perspective (CS:APP), Prentice Hall, 2003, ISBN 0-13-034074-X.

Online C-Kurse:

  1. C und C++ für UNIX, DOS und MS-Windows: AusführlicheVorstellung von C und C++ im Postscript und PDF-Format (deutsch).
  2. Tutorial C: Systematische Vorstellung der Komponenten von C anhand funktionsfähiger Beispiele (englisch).
  3. Crashkurs in C - Begleitendes Handout.

Linux

  • Eine Einführung in Unix