Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die Rolle und Aufgaben von Betriebssystemen zu beschreiben, Designentscheidungen für das Management von Systemressourcen zu beurteilen, Mechanismen zur Koordination und Synchronisation paralleler Prozesse anzuwenden und Mechanismen des Zugriffsschutzes zu erläutern.

• Grundkonzepte Betriebssysteme
  Definition und Entwicklungsgeschichte
  zentrale Abstraktionen und Mechanismen
  Betriebssystemarchitekturen
• Prozesse, Threads und Scheduling
  Prozesse, Prozesszustände
  Datenstrukturen und Mechanismen zur Prozessverwaltung
  Threads, Multithreading
  Scheduling und Dispatching (Ziele und Verfahren)
• Prozesssynchronisation und Deadlock
  Mutual Exclusion und Bedingungsynchronisation
  Synchronisationsmechanismen und Basiskonstrukte (Dekker Algorithmus, Test and Set, Spinlocks), Semaphore, Sequencer und Eventcounts, Monitor, Nachrichten und Synchronisation
  Synchronisationsaufgaben: Producer-Consumer, Reader-Writer, Dining Philosophers
  Deadlock: Voraussetzungen, Erkennung, Vermeidung
• Speicherverwaltung
  Speicheraufteilung, Relocation
  Segmentierung und Paging
  Virtual Memory Management (Prinzipien, Adressierung und Hardwareunterstützung, Seitenaustausch, Protection und Sharing)
• Ein-/Ausgabe und Disk Management
  Devices und deren Characteristika
  Ablauf von I/O
  Operationen, Treiber, Pufferung
  Festplatten: Zugriffe und Organisation
  Filesysteme: Operationen, Stuktur und Organisation
• Networking
  Einführung in Netzwerke und Protokolle
  Betriebssystem und Netzwerkkommunikation
• Security und Protection
  Bedrohungsszenarien und Sicherheitsmaßnahmen
  Sicheres Design
  Zugriffsschutz, Authentifizierung, Rechtesysteme
  Verschlüsselung (Einführung)

Die genannten Inhalte werden in der Vorlesung präsentiert und mit Beispielen illustriert. Ausgewählte Problemstellungen werden in der parallel abgehaltenen Übung in der Systemprogrammiersprache C unter UNIX (Linux) programmiert.

ECTS Breakdown: 2 ECTS = 50 Stunden; 24 Std. Besuch der Vorlesung, 24 Std. Vorbereitung, Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, 2 Std. Prüfung

Die LVA wird als Präsenz-LVA abgehalten, aber auch über LectureTube gestreamt und aufgezeichnet - Links dazu finden Sie in TUWEL. Die Aufzeichnungen und die Präsentationsfolien werden den Studierenden über TUWEL zur Verfügung gestellt werden.

Wichtiger Hinweis: Die Vorbesprechung in der ersten Vorlesungseinheit, am 5.10.2021, findet ausschließlich ONLINE statt. Diese Vorlesungseinheit wird via LectureTube aus dem Informatikhörsaal übertragen, für Fragen steht ein TU-Chat Channel zur Verfügung. Die Links zu LectureTube und zum Chat Channel finden Sie im TUWEL Kurs zur Vorlesung.

Schriftliche oder mündliche Prüfung.

Sofern es die Covid-19 Maßnahmen erlauben, werden schriftliche bzw. mündliche Prüfungen an der TU abgehalten. Anderenfalls finden die Prüfungen als mündliche Online-Prüfungen via Zoom statt.

Buch "Operating Systems" von Williams Stallings, 6. oder aktuellere Auflage.

Kenntnisse der Programmierung in einer Programmiersprache und der systematischen Programmerstellung und Evaluierung.
Analyse komplexer Zusammenhänge und Wechselwirkungen, Strukturieren und Entwerfen von modularen, interagierenden Systemen.