| Einordnung in die Studiengänge: |
Informatik, B.Sc. (FSPO 2022): Pflichtveranstaltung
Informatik, Lehramt B.Sc. (FSPO 12/2022): Pflichtveranstaltung
Informatik, Lehramt Erweiterungsfach M.Ed. (FSPO 12/2022): Pflichtveranstaltung
Medieninformatik, B.Sc. (FSPO 2022): Pflichtveranstaltung
Software Engineering, B.Sc. (FSPO 2022): Pflichtveranstaltung
Informationssystemtechnik, B.Sc. (FSPO 2023): Pflichtveranstaltung
Mathematik, B.Sc.: Nebenfach Informatik
Elektrotechnik, B.Sc.: Nebenfach Informatik |
| Lehr- und Lernformen: |
Betriebssysteme, 3V+2Ü, 6LP |
| Verantwortlich: |
Prof. Dr. Birte Glimm (Studiendekanin) |
| Dozent: |
Prof. Dr.-Ing. Franz J. Hauck |
| Unterrichtssprache: |
Deutsch |
| Turnus / Dauer: |
jedes Sommersemester / ein volles Semester |
| Voraussetzungen (inhaltlich): |
- |
| Voraussetzungen (formal): |
- |
| Grundlage für (inhaltlich): |
weiterführende Veranstaltungen zur Technischen und Systemnahen Informatik |
| Lernergebnisse: |
Die Studierenden identifizieren die Grundlagen der Funktionsweise von Rechensystemen aus der Sicht des Betriebssystems. Sie fassen ein Betriebssystem als Ausführungsplattform von Software auf, wie es aus der Perspektive des Programmierers wahrgenommen wird, d.h. sie erkennen dessen konzeptionelle Struktur und sein funktionales Verhalten. Studierende verstehen die fundamentalen Konzepte des Betriebssystems wie Speicher- und Prozessverwaltung sowie der Ein-, Ausgabe.
Nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die Wechselwirkungen zwischen einem Rechensystem, seinen Kommunikationskanälen, der darauf laufenden Systemsoftware und Anwendungen beurteilen zu können. Insbesondere sollen sie die Konsequenzen der Ausführung von Anwendungen und Systemsoftware bis hinab auf die Ebene der Prozessor-Programmierung erkennen können. Den Studierenden ist bewusst, welche Anteile der Anwendung im Betriebssystem und welche innerhalb des Prozesses ausgeführt werden. Sie sind so in der Lage, die Leistung einer Anwendung über alle Ebenen, vom Prozessor, dem Anwendungsprozess bis zum Betriebssystem, abzuschätzen und zu erklären. |
| Inhalt: |
* Einführung: Ausführungsplattformen, historische Entwicklung, Aufbau heutiger Rechner
* Einführung in Betriebssysteme: Aspekte von Betriebssystemen, Hardware-Unterstützung
* Prozesse und Nebenläufigkeit: Prozesse, Auswahlstrategien (Scheduling), Aktivitätsträger (Threads), Parallelität und Nebenläufigkeit, Koordinierung, Verklemmung (Vermeidung und Verhinderung)
* Filesysteme: UNIX/Linux, FAT32, NTFS, Journaling-Filesysteme, Limitierung der Plattennutzung
* Speicherverwaltung: Speichervergabe, Segmentierung und Seitenadressierung, Virtueller Speicher, Verbindung zu Dateisystemen
* Rechteverwaltung
* Ein- und Ausgabe sowie Gerätetreiber: Geräteaufbau, Treiberschnittstelle und Treiberimplementierung, UNIX/Linux, Windows I/O-System, Festplattentreiber, Treiber für weitere Geräte, Zeichensätze
* Virtualisierung von Hardware und Betriebssystem |
| Literatur: |
* A. S. Tanenbaum. Moderne Betriebssysteme. 3. Auflage, Pearson, 2009.
* A. Silberschatz, P. B. Galvin, G. Gagne. Operating system concepts. 9. Auflage, John Wiley, 2012.
* W. Stallings. Operating systems: internals and design principles. 8. Auflage, Pearson, 2014. |
| Bewertungsmethode: |
schriftliche Modulprüfung; Anmeldung setzt erfolgreiche Teilnahme an Übungen voraus |
| Arbeitsaufwand: |
Präsenzzeit Vorlesung, Übung, Prüfung: 75h
Vor- und Nachbereitung: 105h
Summe: 180 h (6LP) |
