Vorlesung
Inhalt der Vorlesung
Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von konzeptionellen Grundlagen und wichtigen Techniken, die für den Bau eines Betriebssystems erforderlich sich. In den vorlesungsbegleitenden Übungen werden diese Kenntnisse praktisch angewendet, indem ein kleines PC-Betriebssystem in kleinen Arbeitsgruppen von Grund auf neu entwickelt wird. Um dies zu bewerkstelligen, sind fundierte Kenntnisse über Aufbau und Funktionsweise der PC-Hardware erforderlich, die ebenfalls in der Lehrveranstaltung vermittelt werden. Dabei werden gleichzeitig Grundlagen aus dem Betriebssystembereich wie Unterbrechungen, Synchronisation und Ablaufplanung, die aus früheren Veranstaltungen (wie Systemprogrammierung I) weitgehend bekannt sein sollten, wiederholt und vertieft.
Vorlesungsfolien und -videos
Die Folien bilden den roten Faden durch die Vorlesung. Sie können (und sollen) eine ergänzende Vorlesungsmitschrift und die ausführliche Erläuterung der Themen in der Fachliteratur nicht ersetzen!
Die Vorlesung ist dabei in mehrere Kapitel aufgeteilt, die dazugehörigen Folien werden hier als kompakte Handoutvariante (als PDF) zur Verfügung gestellt. Die Inhalte eines jeden Kapitels werden in der entsprechenden Vorlesung sowie in mehreren Screencast-Videos (aus dem WS20/21) vorgestellt, abrufbar sowohl im Videoportal der FAU als auch direkt hier über die Webseite (inklusive den dazugehörigen Folien).
1. Einführung
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Organisation
Inhalt
2. Betriebssystementwicklung
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Übersetzung
Booten
Debugging
3. Unterbrechungen, Hardware
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Grundlagen
Motorola
4. Unterbrechungen, Software
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Grundlagen
Zustand
5. Unterbrechungen, SoftIRQs
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Motivation
Implementierung
SoftIRQs
Verwandte Konzepte
6. Unterbrechungen, Synchronisation
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Motivation
Prioritätsebenen
Harte/weiche Synchronisation
Prolog/Epilog-Modell
7. IA-32 – Das Programmiermodell der Intel-Architektur
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Überblick
Protected Mode
8. Koroutinen und Fäden
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Einleitung
Fortsetzungsmodell
Implementierung
Multitasking
9. Fadenverwaltung
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Betriebssystemfäden
Scheduler
Windows
10. Architekturen
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Architekturen
11. Fadensynchronisation
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Ebenenmodell
Mechanismen
Windows
12. Gerätetreiber
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Anforderungen
Struktur E/A-System
13. Interprozesskommunikation
Handout der Vorlesungsfolien (als PDF)
Speicher-/Nachrichten-Kommunikation
Dualität
14. Zusammenfassung & Ausblick
UnivIS Informationen
Betriebssysteme
Dozent/in
Details
Zeit/Ort n.V.
- Mo 10:15-11:45, Raum 0.031-113 (außer vac) ICS
Geeignet für Bachelor/Diplom ab 5. Semester, Master ab 1. Semester
Empfohlene Grundlagenveranstaltung: Systemprogrammierung I
Scheinerwerb: Verfahren wird in der Vorlesung bekanntgegeben.
Neben der Teilnahme an den Tafelübungen wird zusätzlich auch die Teilnahme an den Rechnerübungen erwartet.
Inhalt
Schwerpunkt der Vorlesung ist die Vermittlung von konzeptionellen Grundlagen und wichtigen Techniken, die für den Bau eines Betriebssystems erforderlich sich. In den vorlesungsbegleitenden Übungen werden diese Kenntnisse praktisch angewendet, indem ein kleines PC-Betriebssystem in Arbeitsgruppen von Grund auf neu entwickelt wird. Um dies zu bewerkstelligen, sind fundierte Kenntnisse über Aufbau und Funktionsweise der PC-Hardware erforderlich, die ebenfalls in der Lehrveranstaltung vermittelt werden. Dabei werden gleichzeitig Grundlagen aus dem Betriebssystembereich, wie Unterbrechungen, Synchronisation und Ablaufplanung, die aus früheren Veranstaltungen (wie Softwaresysteme I oder Systemprogrammierung I) weitgehend bekannt sein sollten, wiederholt und vertieft.
Zusätzliche Informationen
Schlagwörter: BS, Betriebssysteme, OS, Operating Systems, System Software