Betriebssysteme und Nebenläufigkeit
Modul - Informatik:Technische Informatik 2
In diesem Modul werden wichtige technische Grundlagenkenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise von Betriebssystemen vermittelt.
Für praxisbezogene Beispielse wiird das Betriebssystem UNIX genutzt. Dabei wird auch das selbstständige Entwickeln von einfachen Systemkomponenten in C++ für Unix eingeübt.
Im Thema Nebenläufigkeit (Parallelität) werden u.a. Grundlagen der Rechnernetze, Client/Server-Architekturen, lokale und globale Netze betrachtet.
Lernergebnisse
- In der Terminologie der Betriebssysteme und nebenläufigen Systeme kommunizieren können.
- Abstraktionshierarchien (Speicherverwaltung, Dateisystem) in Bezug auf ihre Auswirkung auf die Systemleistung einschätzen können.
- Lösungsvarianten für Systemsoftwarekomponenten und den Umgang mit Nebenläufigkeit bewerten können (s. unten).
- Schutzmechanismen in Bezug auf Anwendungssicherheitsziele anwenden können.
- Selbständiges Entwickeln von einfachen Systemkomponenten in C++ für Unix.
- Die globalen Strategien auf einfache vorgegebene Einzelsituationen übertragen können.
- In Gruppen Probleme analysieren, gemeinsam Lösungsstrategien entwickeln und präsentieren können.
Inhalte
1) Grundlagen der Betriebssysteme
- Betriebssysteme: Aufgaben, Rechnerbetriebsformen und Elemente von Betriebssystemen, Anmerkungen zur Geschichte und Überblick über die Entwicklung der Betriebssysteme
- Prozessverwaltung: Einfache Prozesse, Prozesseigenschaften, Unterbrechungen, Systemaufrufe, Ausnahmen, Echtzeitbetrieb
- Speicherverwaltung: Ein-/Auslagerungsverfahren
- Dateisystem: Namen, Baumstruktur; Zugriffsoperationen; Abbildung auf reale Geräte; Ein/Ausgabe; Sicherheit (Schutzmechanismen, Zugriffsrechte)
- Befehlsinterpreter.
2) Nebenläufigkeit
- Synchronisation: Semaphore, (bedingte) kritische Abschnitte, Ereignisse, Monitore, synchroner/asynchroner Nachrichtenaustausch, "Rendezvous", Kanäle, verteilte Systeme mit Prozedurfernaufrufen
- Verklemmungen, Lebendigkeit, Fairness; Korrektheit
- Formale Beschreibung nebenläufiger Systeme, z.B. mit Petri-Netzen (Überblick)
- Spezielle nebenläufige Systeme: Speisende Philosophen, ErzeugerNerbraucher, Leser/Schreiber usw.
- Grundlagen der Rechnernetze, Client/Server-Architekturen, lokale und globale Netze (Überblick, Ethernet,IP, TCP, HTTP), Sicherheit (Grundlagen der Kryptographie)
In Kürze
Inhalt:
Grundlagen der Betriebssysteme und Nebenläufigkeit (Parallelität)
Niveau: Bachelor-Modul
Veranstaltungsform:
Vorlesung + Übung
Semester: Wintersemester
Umfang: 9 CP
Modulverantwortung
Prof. Dr. Ute Bormann
Fachbereich Informatik
Zielgruppe
Interessierte an den Arbeitsfeldern Informationstechnik und Medien
Zugangsvoraussetzungen
- Hochschulzugangsberechtigung
- eine mindestens einjährige Berufspraxis
- Sie sollten das Modul " Technische Informatik 1: Rechnerarchitektur und digitale Schaltungen " erfolgreich absolviert haben oder über vergleichbare Kenntnisse verfügen.
- Kenntnisse in C++ sind wünschenswert. Wir empfehlen das Propädeutikum C/C++ oder vergleichbare Kenntnisse
Veranstaltungsdetails
Veranstaltungsform:
Vorlesung + Übung
Veranstaltungszeiten:
Wintersemester
Vorlesung Präsenz:
wöchentlich Mo 10:00 - 12:00 HS 1010 (Kleiner Hörsaal) Vorlesung
wöchentlich Do 08:00 - 10:00 HS 1010 (Kleiner Hörsaal) Vorlesung
Auswahlmöglichkeit Übungen:
wöchentlich Di 10:00 - 12:00 Übung
wöchentlich Di 10:00 - 12:00 Übung
wöchentlich Di 10:00 - 12:00 Übung
wöchentlich Mi 16:00 - 18:00 Übung
wöchentlich Mi 16:00 - 18:00 Übung Online
wöchentlich Mi 16:00 - 18:00 Übung
Umfang
Dauer: 1 Semester
Arbeitsaufwand:
84 Std. Präsenzveranstaltungen
+ 186 Std. angeleitetes Selbststudium
(entspricht 9 CP)
Prüfungen & Abschluss
Prüfung:
i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Fachgespräch
Abschluss:
- Modulzertifikat
Teilnahmeentgelt
675 Euro (= 75 Euro pro CP)
Mitglieder des Alumni-Vereins der Universität Bremen erhalten 5 % Rabatt.
Zugehörige Zertifikate:
Das Modul ist Bestandteil folgender Zertifikatsangebote:
Information & Beratung:
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Jörg Kastens
Telefon: 0421 - 218 61 617
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