Betriebssystemarchitektur (Wintersemester 2002/2003)

Lecturer: Prof. Dr. Andreas Polze (Betriebssysteme und Middleware)

General Information

• Weekly Hours: 4
• Credits: 6
• Graded: yes
• Enrolment Deadline: 01.01.1970
• Teaching Form:
• Enrolment Type: Compulsory Elective Module

Programs

• IT-Systems Engineering BA

Description

Die Lehrveranstaltung richtet ihren Schwerpunkt auf Technologien in Standard-Betriebssystemen (general-purpose operating systems) und diskutiert Techniken und Ansätze am Beispiel der Microsoft Windwos NT/2000-Betriebssystemfamilie. Diese Ansätze werden in Relation gesetzt zu Lösungen, die in UNIX/Mac OS X/Linux und dem VMS-Betriebssystem realisiert worden sind.

1. Aufgaben eines Betriebssystems, Batch Job/Time-Sharing/Multi-User/Multi-Tasking Syst.
2. Strukturen in Betriebssystemen, Systemkomponenten, user-mode vs. kernel-mode Verwaltung der Ressource Prozessor
3. Prozeßkonzept, Operationen auf Prozessen, Interprozeßkommunikation, Synchronisation
4. Threads, Synchronisation: kritische Sektionen, Semaphore, Monitore, Deadlocks
5. Scheduling-Algorithmen, Scheduling-Kriterien: Durchsatz, Fairness, Antwortzeit Verwaltung der Ressource Speicher
6. Hauptspeicherverwaltung, Swapping, Paging, Segmentierung, Virtueller Speicher
7. Dateisystem, Konsistenzsemantik, Verzeichnisstrukturen, Speicherallokation
8. Zugriffsschutz und Sicherheit, Zugriffsrechte und deren Implementation, Capabilities Ein- und Ausgabe, Kommunikation
9. I/O-Geräte, asynchron vs. synchron, Interrupts, Gerätetreiber, Schichtenmodell
10. Dienste zur Geräteverwaltung, Systemobjekte, Namensräume Verteilung
11. Verteilte Betriebssysteme, Programmierschnittstellen, Dienste, Robustheit, Stabilität
12. Verteilte Dateisysteme, Namensregeln, Transparenz, Entfernter Dateizugriff
13. Beispiele für verteilte Betriebssysteme: Mach, Amoeba, der Microkernel-Ansatz Zeitverhalten, Eingebettete Systeme
14. Performancemaße und Scheduling in Echtzeitsystemen, Beispiel Windows CE

Literature

1. "Distributed Operating Systems" (Andrew S.Tanenbaum, Prentice Hall)
2. "Inside Windows 2000" (David A. Solomon, MS Press)
3. "Win32 System Programming" (Johnson M. Hart, Addison-Wesley)
4. "Operating System Concepts" (Silberschatz/Galvin, Addison-Wesley)
5. "Design and Impl. of the 4.4BSD OS" (McKusick et al., Addison-Wesley)

Die Unterlagen zu der Vorlesung finden sich auf dem Webserver des Lehrstuhls Betriebsysteme und Middleware (Paßwortgeschützt).

Examination

Die Leistungserfassung erfolgt in der Vorlesung und in den Übungen zur Vorlesung. Zum Ende des Wintersemesters wird es eine 90-minütige Klausur geben.
Im Einzelnen gelten folgende Regeln:

1. Zur Vorlesung werden in zweiwöchigen Abstand Hausaufgaben gestellt. Diese Aufgaben beschäftigen sich mit Systemschnittstellen, die anhand des Entwurfs und der Realisierung einer Klient/Server-Anwendung auf Windows 2000 und unter Linux/Mac OS X diskutiert werden. Die Lehrveranstaltung "kostet" 6 Belegungspunkte.
2. Die Hausaufgaben werden als Prüfungsvorleistung gewertet. Die Prüfungsvorleistung gilt als erbracht, wenn nicht mehr als eine Aufgabenserie nicht gelöst wurde und mindestens 50% der möglichen Punkte je Aufgabenserie erreicht wurden. Die Belegungsfrist endet mit der Übung am 30.10.2002. Übungsaufgaben sind in Gruppen von 2-3 Studierenden zu erledigen und einzureichen.
3. Die Ermittlung der Endnote erfolgt in einer Klausur am Semesterende. Bei bestandener Prüfung werden 6 Leistungspunkte vergeben.

Dates

Vorlesung wöchentlich:
Mo 11.00Uhr - 12.30Uhr HPI HS 2
Do 11.00Uhr - 12.30Uhr HPI HS 3

Übung Mi 11.00Uhr - 12.30Uhr HPI HS 3

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