| Einordnung in die Studiengänge: |
Informatik, B.Sc. (FSPO bis 2021): Pflichtveranstaltung
Informatik, Lehramt (FSPO bis 4/2022): Pflichtveranstaltung
Medieninformatik, B.Sc. (FSPO bis 2021): Pflichtveranstaltung
Software Engineering, B.Sc. (FSPO bis 2021): Pflichtveranstaltung
Informationssystemtechnik, B.Sc. (FSPO bis 2017): Pflichtveranstaltung
Mathematik, B.Sc.: Nebenfach Informatik
Elektrotechnik, B.Sc.: Nebenfach Informatik |
| Lehr- und Lernformen: |
Grundlagen der Betriebssysteme, 3V+1Ü+1L, 7LP |
| 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. Sie sind so in der Lage, die Leistung eines Rechensystems auf Ebene des Prozessors, der Systemsoftware und der Anwendung abzuschätzen. |
| Inhalt: |
* Einführung: Ausführungsplattformen, Historische Entwicklung, Aufbau heutiger Rechner
* Rechnerarithmetik: Wiederholung Zahlendarstellung und Grundlagen der Rechnerarithmetik, Fließkommadarstellung und -rechnung, Zeichensätze
* Einführung in Betriebssysteme: Aspekte von Betriebssystemen, Hardware-Unterstützung
* Prozesse und Nebenläufigkeit: Prozesse, Auswahlstrategien (Scheduling), Aktivitätsträger (Threads), Parallelität und Nebenläufigkeit, Koordinierung
* Filesysteme: UNIX/Linux, FAT32, NTFS, Journaling-Filesysteme, Limitierung der Plattennutzung
* Speicherverwaltung: Speichervergabe, Mehrprogrammbetrieb, Virtueller Speicher
* Rechteverwaltung
* Ein-/Ausgabe und Gerätetreiber: Geräteaufbau, Treiberschnittstelle und Treiberimplementierung, UNIX/Linux, Windows I/O-System, Festplattentreiber, Treiber für weitere Geräte
* Virtualisierung |
| 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; unbenoteter Leistungsnachweis für erfolgreichem Abschluss des Labors erforderlich |
| Arbeitsaufwand: |
Präsenzzeit Vorlesung, Übung, Prüfung: 75h
Vor- und Nachbereitung: 135h
Summe: 210 h (7LP) |
