Vorlesung „Grundlagen Betriebssysteme und Rechnernetze“

aktuelle Informationen

• 23.03.10 Die aktualisierte Notenliste steht online bereit.
• 18.03.10 Die Notenliste ist online. Klausureinsicht findet am 23. März 2010, 11:30–12:30 Uhr im Raum 2.19 statt.
• 12.02.10 Hier nun die Folien zur 7. Übung.
• 12.02.10 Hier wie versprochen der Quellcode zur Java-Struktur und zum Hauptprogramm.
• 29.01.10 Hier wie versprochen der Quellcode zu einem semaphorgeschütztem Zugriff auf, in diesem Fall, ein Shared-Memory-Array.
• 29.01.10 Hier die versprochenen Links zu den Synchronized Methods und den Intrinsic Locks and Synchronization.
  Hinweis: Die Aussage der heutigen Übung, dass ein Thread den Zugriff auf alle anderen Methoden einer Klasse blockiert, bezieht sich nur auf static-Methoden. Das habe ich vergessen zu erzählen! Nicht-statische synchronized Methoden werden über den Monitor, der mit der Instanz assoziert ist geregelt – lassen es also zu, dass andere Threads andere Klasseninstanzen zeitgleich verwenden.
• 29.01.10 Aufgabenblatt 6 (PDF-Datei); Abgabe bis Montag, den 8. Feb. 2010, 12:15 Uhr (Update: 15:22 Uhr Aufg. 6.2 hatte noch einen Fomulierungsfehler)
• 22.01.10 Die Vorlesung vom Dienstag, dem 9.2.2010 wurde auf Donnerstag, den 4.2.2010, 14:00–16:00 Uhr, Raum 0.02 vorverlegt!
• 21.01.10 Die Abgabe des aktuellen Übungsblattes wurde bis Montag, den 25. Jan. 2010, 12:15 Uhr verlängert.
• 19.01.10 Die heutige Vorlesung wird verlegt in: Hörsaal 03.06.H03.
• 14.01.10 Aufgabenblatt 5 (PDF-Datei); Abgabe bis Freitag, den 22. Jan. 2010, 12:15 Uhr (Update am 15. Jan)
• 05.01.10 Die heutige Vorlesung muss wegen Krankheit leider ausfallen.
• 04.01.10 Der Server für Aufgabe 4.4 läuft wieder.
• 17.12.09 Aufgabenblatt 4 (PDF-Datei); Abgabe bis Freitag, den 08. Jan. 2010, 12:15 Uhr
• 08.12.09 Hinweis zum Aufgabe 3.1, 3.2: Die geeigneten Methoden sind signal(…), pipe(…), dup2(…) aus den Header-Dateien signal.h und unistd.h.
• 04.12.09 Aufgabenblatt 3 (PDF-Datei); Abgabe bis Freitag, den 11. Dez. 2009, 12:15 Uhr
• 02.12.09 Die Vorlesung vom 19. Jan. 2010 wird in den Hörsaal 3 verlegt.
• 25.11.09 Hinweise zu Aufgabe 2.1 (TXT-Datei)
• 19.11.09 Aufgabenblatt 2 (PDF-Datei); Abgabe bis Freitag, den 27. Nov. 2009, 12:15 Uhr
• 17.11.09 Wegen Krankheit muss die Vorlesung heute, am Dienstag dem 17. Nov. 2009, leider ausfallen!
• 11.09.09 Kurzer Hinweis wegen Nachfrage: Die Verweilzeit eines Prozesses ist die Zeit vom Start bis zum Ende eines Prozesses (also Wartezeit + Rechenzeit).
• 10.09.09 Aufgrund ausgebliebener Einwände findet die Klausur nun am Montag, dem 22. 02. 2010 von 12:30–14:30 Uhr im Hörsaal HS2 statt.
• 06.11.09 Hier wie versprochen die Quellcodes zu den Fork-Beispielen #1, #2 und #3 und das zugehörige Makefile. Als allererstes Beispiel bietet sich auch immer mal ein Hello-World-Beispiel (plus Makefile) an.
• 06.11.09 Aufgabenblatt 1 (PDF-Datei); Abgabe bis Freitag, den 13. Nov. 2009, 10:15 Uhr
• 13.10.09 Probleme mit der PULS-Darstellung. Lesen Sie mehr im aktuellen Hinweis.
• 03.09.09 Ankündigung der Vorlesung.

Zeit/Ort

Vorlesung:

Dienstag, 12:15–13:45 Uhr, Raum 03.06.H01

Übung:

Freitag, 12:15–13:45 Uhr, Raum 03.06.H01
(im Wechsel mit der Vorlesung)

Start

27. 10. 2009

Die erste Übung findet am 6. 11. 2009 statt.

Umfang und Zuordnung

Veranstaltungsform:

Vorlesung + Übung (3+1 SWS)

Leistungspunkte:

6

Informatikfachzuordnung:

Praktische Informatik (3000)

Ansprechpartner

• Prof. Dr. Bettina Schnor (schnor@cs.uni-potsdam.de, Tel.: 977–3120, Raum 2.23)
• Dipl.-Inf. Stefan Gasterstädt (gasterstaedt@cs.uni-potsdam.de, Tel.: 977–3124, Raum 2.21)

Folien

Die Folien zur Vorlesung finden Sie hier!

Anforderungen

• Es müssen studienbegleitend mindestens 50 % der Hausaufgabenpunkte erreicht werden, um zur Prüfung (Klausur) zugelassen zu werden.
• Die Prüfung (Klausur) muss mit mindestens 4.0 bestanden werden.

Klausurtermin

Die Klausur findet am Montag, dem 22. 02. 2010 von 12:30–14:30 Uhr im Hörsaal HS2 statt.

Sämtliche schriftlichen Unterlagen (Bücher, Mitschriften, Skript, Übungsaufgaben) können mitgebracht werden. Es sind jedoch keine elektronischen Hilfsmittel zugelassen!

Inhalte:

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Grundlagen der Betriebssysteme und Rechnernetze. Exemplarisch werden die Betriebssysteme UNIX und Windows 2000 besprochen. U. a. werden folgende Fragestellungen behandelt:

• Wie erzeugt das Betriebssystem einen neuen Prozeß?
• Welche Kommunikationsmöglichkeiten gibt es zwischen Prozessen? Was bietet die UNIX-Socket-Schnittstelle?
• Wie können Prozesse, die mit gemeinsamen Daten arbeiten, koordiniert werden?
• Wie findet das Betriebssystem freien Plattenplatz für neue Daten?
• Warum verschwinden Nachrichtenpakete im Netz?
• Wie finden Pakete ihren Weg durch das Netz zum Empfänger?

Gliederung

Teil I: Grundlagen Betriebssysteme

1. Einführung
• Definition eines Betriebssystems
• Aufgaben eines Betriebssystems
• Geschichte der Betriebssysteme
• Architekturbeispiel Windows 2000
2. Prozessverwaltung
• Einführung
• Scheduling
• Kommunikation
• Verfahren der Interprozeßkommunikation (Signale, Pipes, Gemeinsamer Speicher, Sockets)
• Übersicht über die Socket-Schnittstelle
3. Speicherverwaltung
• Swapping
• Virtuelle Adressierung
• Paging-Verfahren
• Beispiel: UNIX-Speicherverwaltung
• Beispiel: Windows-NT
4. Dateisysteme
• Benutzerschnittstelle
• Implementation
• Sicherheit
• Berkeley Fast File System
• Journaling File System
5. Ein-/Ausgabe
• Einführung
• Organisation von Platten- und Diskettenlaufwerken
6. Synchronisation nebenläufiger Prozesse
• Synchronisationshardware
• Busy Waiting
• Semaphor
• Monitor
• Nachrichtensysteme
7. Verklemmungen

Teil II: Grundlagen Rechnernetze

1. Einführung
2. Das ISO-Referenzmodell OSI
3. Die physikalische Schicht (Physical Layer)
4. Die Sicherungsschicht (Link Layer)
• Aufgaben der Sicherungsschicht
• Fehlererkennung und Fehlerkorrektur
• Flusssteuerung
• High-level Data Link Control (HDLC)
5. Die Vermittlungsschicht (Network Layer, Beispielprotokoll IP)
• Wegwahlverfahren (Routing)
• Internet-Adressen
• Fragmentierung
• Internet Protocol (IP)
6. Die Transportschicht (Transport Layer)

Literatur

• Andrew S. Tanenbaum: Modern Operating Systems Prentice Hall, 3. Auflage, 2008
• William Stallings: Operating Systems, Pearson Education International, 6. Auflage, 2009
• Daniel P. Bovet, Marco Cesati: Understanding the Linux Kernel, O'Reilly, 3. Auflage, 2005
• David A. Solomon und Russinovich: Inside Windows 2000, Microsoft Press, 3rd Edition, 2000
• Silberschatz/Galvin: Operating System Concepts, Addison Wesley, 7. Auflage, 2004
• Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke, Pearson Studium, 4. Auflage, 2003
• Douglas E. Comer: Computernetzwerke und Internets, Pearson Studium, 3. Auflage, 2005

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