Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, Aufbau und Funktionsweise von Computersystemen, sowie die Rolle und Aufgaben von Betriebssystemen bei der Verwaltung der Ressourcen von Computersystemen (Rechenzeit, Speicher, Dateien, I/O-Geräte) zu beschreiben, Designentscheidungen für das Management von Systemressourcen zu beurteilen, Mechanismen zur Koordination und Synchronisation paralleler Prozesse anzuwenden und Mechanismen des Zugriffsschutzes zu erläutern.

Weiters sind die Absolventen der Lehrveranstaltung in der Lage, unter Einhaltung von verbreiteten Programmierkonventionen und -richtlinien Programme in der Systemprogrammiersprache C zu entwickeln, welche Interprozess-Kommunikation und -Synchronisation unter Ausnutzung der von einem UNIX-System bereitgestellte Resourcen realisieren können.

• 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)
• Programmierung in der Systemprogrammiersprache C (incl. Programmierkonventionen und Richtlinien)
• Betriebssystemprogrammierung und Programmierumgebungen (GNU/Linux)
• Synchronisation paralleler Prozesse und Interprozesskommunikation
• Signale und Signalbehandlung

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

Alle relevanten Informationen zur Lehrveranstaltung werden in der Vorbesprechung am 3. Oktober, ab 13:00 c.t. bekanntgegeben!

Studierende, die die VO-Prüfung zur LVA 182.711 nach dem alten Studienplan absolviert haben, aber die Übung noch nicht gemacht haben, können den Übungsteil im Rahmen dieser LVA (191.002) noch absolvieren. Bitte beachten Sie die Termine für die Anmeldung in TUWEL. 

Studierende, die die Übung 182.709 absolviert haben, aber noch eine VO-Prüfung zur LVA 182.711 benötigen, melden sich bitte auf der TISS-Seite der LVA 182.737 zu einem mündlichen Prügungstermin an. Nach absolvierter Prüfung wird ein Zeugnis für die VO 182.711 ausgestellt.

Diese Lehrveranstaltung wird ausschließlich im Wintersemester angeboten.

ECTS Breakdown: 6 ECTS = 150 Stunden

Zeit (h) Tätigkeit
60 Vorlesungsbesuch (Betriebssysteme, Einführung C, Unix, Beispiele), incl. Nachbereitung und Prüfungsvorbereitung
82,5 Programmierbeispiele
1,5 Abgabegespräche (3 x 0,5h)
6 Tests (3 x 2h)

Alle E-Mails zu organisatorischen Fragen richten Sie bitte an lva-betriebssysteme@tuwien.ac.at

Im Rahmen der LVA sind 3 Programmierbeispiele aus dem Bereich der Systemprogrammierung eigenständig zu lösen sowie 2 Programmiertests und ein schriftlicher Test zu absolvieren. Die Leistungsbeurteilung erfolgt auf Grund der Testergebnisse und der Bewertung der abgegebenen praktischen Übungsbeispiele (Abgabegespräch).

Abgabe der Beispiele und Anmeldung zu den Tests/Quiz in TUWEL.

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