Fachbereich Elektrotechnik und Informatik Universität Siegen
Fachbereich 12 - Elektrotechnik   und InformatikUni Siegen
Studiengangsinformationssystem des FB 12


Beschreibung des Moduls Betriebssysteme I


Name des Moduls: Betriebssysteme I
Kürzel: BS_I
Leistungspunkte: 4
Prüfungsform K1
B/M-Zuordnung: Bachelor
Angeboten in Semester: 2009w, 2010w, 2011w, 2012w, 2013w, 2014w
Verantwortlicher: Wismüller
Sprache: deutsch
inhaltliche Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Informatik aus der Lehrveranstaltung "Einführung in die Informatik I und II"
Inhalt: Die Lehrveranstaltung gibt einen einführenden Überblick über die wichtigsten Konzepte heutiger Betriebssysteme für Arbeitsplatzrechner und Server, wobei die Themen "Synchronisation" und "Speicherverwaltung" stärker vertieft werden. Im einzelnen werden folgende Themen behandelt:
  1. Einführung: Aufgaben eines Betriebssystems, Aufbau von Rechnern, Betriebssystem-Konzepte, Systemaufrufe, Architektur von Betriebssystemen
  2. Prozesse und Threads: Grundlagen, Zustandsmodelle
  3. Synchronisation: kritische Bereiche, Sperren, Semaphore, Monitore, Bedingungsvariable
  4. Nachrichtenbasierte Prozeßinteraktion: Nachrichtenaustausch, RPC, Signale
  5. Synchronisationsfehler: Verhungerung, Deadlocks, Deadlock-Erkennung und -Vermeidung
  6. Prozeß-Scheduling: FIFO, Round-Robin, Prioritäten, adaptives und Multilevel-Scheduling
  7. Speicherverwaltung: Aufbau des Adreßraums, dynamische Speicherverwaltung, Swapping, seitenbasierte virtuelle Speicherverwaltung, Seitenersetzungsstrategien, Segmentierung
  8. Ein-/Ausgabe: Geräte, Zugriff auf Geräte
  9. Dateisysteme: Dateien und Dateizugriff, Verzeichnisse, Aufbau eines Dateisystems
  10. Schutz: Schutzmatrix, Schutzmonitor, Beispiele
Lernziele: Kenntnis der Aufgaben und Funktionsweise von Betriebsystemen. Verständnis grundlegender Betriebsystemkonzepte, ihrer Implementierungen und ihrer möglichen Probleme. Dieses Verständnis soll dabei primär als Grundlage für die Nutzung existierender Betriebsysteme und die Programmierung von Anwendungssoftware dienen. Die Anwendung von Synchronisationskonstrukten wird daher auch mit praktischen Programmieraufgaben eingeübt.
Literaturangaben:
  1. Andrew S. Tanenbaum: Moderne Betriebssysteme, 2. Auflage, Pearson Studium, 2003.
  2. William Stallings: Betriebssysteme, 4. Auflage, Pearson Studium, 2003.