Betriebssysteme I - Betriebssysteme und verteilte Systeme
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Betriebssysteme I WS 2016/2017 Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme rolanda .d [email protected] e Tel.: 0271/740-4050, Büro: H-B 8404 Stand: 4. Oktober 2016 Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) i Betriebssysteme I WS 2016/2017 0 Organisation Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 2 Zu meiner Person ➥ Studium der Informatik an der Techn. Univ. München ➥ dort 1994 promoviert, 2001 habilitiert ➥ Seit 2004 Prof. für Betriebssysteme und verteilte Systeme ➥ Forschung: Beobachtung, Analyse und Steuerung paralleler und verteilter Systeme ➥ Mentor für die Bachelor-Studiengänge Informatik mit Nebenfach/Vertiefung Mathematik ➥ e-mail: rolanda .d wismuellera @duni-siegena .d e ➥ Tel.: 0271/740-4050 ➥ Büro: H-B 8404 ➥ Sprechstunde: Mo., 14:15-15:15 Uhr Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 3 Zur Fachgruppe Betriebssysteme / verteilte Systeme“ ” Andreas Hoffmann andreas.hoffmann@uni-... 0271/740-4047 H-B 8405 Adrian Kacso adrian.kacso@uni-... 0271/740-3966 H-B 5409 Alexander Kordes alexander.kordes@uni-... 0271/740-4011 H-B 8407 Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme ➥ El. Prüfungs- und Übungssysteme ➥ IT-Sicherheit ➥ Web-Technologien ➥ Mobile Anwendungen ➥ Protokolle für drahtlose Sensornetze ➥ Kommunikation in verteilten Systemen ➥ Betriebssysteme ➥ Automotive Electronics ➥ Fahrzeugnetzwerke ➥ Mustererkennung in FahrzeugSensordaten Betriebssysteme I (1/15) 4 Lehrangebot Vorlesungen/Praktika ➥ Rechnernetze I, 5 LP (jedes SS) ➥ Rechnernetze Praktikum, 5 LP (jedes WS) ➥ Rechnernetze II, 5 LP (jedes SS) ➥ Betriebssysteme I, 5 LP (jedes WS) ➥ Parallelverarbeitung, 5 LP (jedes WS) ➥ Verteilte Systeme, 5 LP (jedes SS) ➥ (wird auch als Betriebssysteme II anerkannt) ➥ Client/Server-Programmierung, 5 LP (jedes WS) Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 5 Lehrangebot ... Projektgruppen ➥ z.B. Werkzeug zur Algorithmen-Visualisierung ➥ z.B. Infrastruktur zum Analysieren des Android Market Abschlussarbeiten (Bachelor, Master, Diplom) ➥ Themengebiete: Mobile Plattformen (iOS, Android), Sensornetze, Parallelverarbeitung, Monitoring, ... ➥ z.B. Statische Analyse des Informationsflusses in Android Apps Seminare ➥ Themengebiete: Webtechnologien, Sensornetze, Android, ... ➥ Ablauf: Blockseminare ➥ 30 Min. Vortrag, 5000 Worte Ausarbeitung Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 6 Zur Vorlesung ➥ Vorlesung: ➥ Do., 12:30 - 14:00 Uhr, H-C 3305 ➥ Übungen: ➥ 2-stündig ➥ 3 Übungsgruppen ➥ ➥ ➥ Di., 10:15-11:45, H-A 4111 / H-F 114, ab 25.10. Do., 10:15-11:45, H-A 4111 / H-C 6336/37, ab 27.10. Do., 08:30-10:00, H-A 4111 / H-C 7324, ab 27.10. ➥ z.T. praktische Übungen unter LINUX (im Labor H-A 4111) ➥ Tag und Raum werden auf den Übungsblättern und im WWW bekanntgegeben! ➥ Start: ab 25.10., Raum H-A 4111 Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 7 Zur Vorlesung ... ➥ Information, Folien und Ankündigungen: ➥ http://www.bs.informatik.uni-siegen.de/lehre/ ws1617/bs1/ ➥ vollständiger Foliensatz ist verfügbar ➥ Folien werden (nur) geringfügig aktualisiert ➥ Ziel: aktualisierte Folien sind spätestens am Tag vor der Vorlesung verfügbar (als PDF) Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 8 Zur Übung ➥ Übungsleiter: Hr. Adrian Kacso ➥ adriana .d kacsoa @d uni-siegena .de, Raum H-A 5409 ➥ Sprechzeiten: Mo., 13:00 - 14:00 Uhr ➥ Praktische Übungen im Labor H-A 4111 ➥ Ausgabe der Kennungen ab 25.10. ➥ Sie müssen die Benutzerordnung akzeptieren! ➥ Bitte vorab Kartenschlüsselantrag ausfüllen ➥ ➥ von mir unterschreiben lassen Abgabe bei Hr. Kiel, H-B 5413 ➥ Benutzerordnung und Kartenschlüsselantrag: ➥ http://www.bs.informatik.uni-siegen.de/lehre/ ws1617/bs1/ Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 9 Literatur ➥ Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos. Moderne Betriebssysteme, 4. Auflage. Pearson Studium, 2016. ➥ William Stallings. Betriebssysteme, 4. Auflage. Pearson Studium, 2003. ➥ William Stallings. Operating Systems – Internals and Design Principles, 8. Auflage. Pearson Education, 2015. ➥ Jürgen Nehmer, Peter Sturm. Systemsoftware – Grundlagen moderner Betriebssysteme, 2. Auflage. dpunkt.verlag, 2001. ➥ E. Ehses, L. Köhler, P. Riemer, H. Stenzel, F. Victor. Betriebssysteme – Ein Lehrbuch mit Übungen zur Systemprogrammierung in UNIX/Linux. Pearson Studium, 2005. Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 10 Prüfung ➥ 60-minütige Klausur ➥ für alle Studiengänge ➥ ohne Hilfsmittel ➥ Anmeldung zur schriftlichen Klausur i.d.R. über das zuständige Prüfungsamt (Informatik, Wirtschaftsinformatik, Ba. Lehramt) ➥ rechtzeitig über Fristen informieren! ➥ Mathematik, Physik, Lehramt Staatsexamen: bitte im Sekretariat (H-B 8403) anmelden ➥ spätestens zwei Wochen vor der Klausur ➥ Zwei Klausurtermine pro Jahr (keine verteilte Klausur!) ➥ zu Beginn und gegen Ende der Semesterferien ➥ genaue Termine werden noch bekanntgegeben! Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 11 Inhalt der Vorlesung ➥ Einführung ➥ was ist ein Betriebssystem (BS), wozu braucht man es? ➥ Prozesse und Threads ➥ was sind Prozesse/Threads, wie werden sie verwaltet? ➥ Interprozeßkommunikation (IPC) ➥ wie können Prozesse/Threads kooperieren? ➥ was kann dabei schiefgehen (Verklemmungen)? ➥ Scheduling ➥ wer darf wann wie lang rechnen? ➥ Speicherverwaltung ➥ wie teilt das Betriebssystem den Speicher an Prozesse zu? Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 12 Inhalt der Vorlesung ... ➥ Ein-/Ausgabe ➥ wie kommuniziert der Rechner mit externen Geräten ➥ Dateisysteme ➥ wie wird z.B. die Festplatte verwaltet? ➥ Schutzmechanismen ➥ wie werden Benutzer gegeneinander geschützt? Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 13 Zeitplan der Vorlesung 20.10. 27.10. 03.11. 10.11. 17.11. 25.11. 01.12. 08.12. 15.12. 22.12. Organisation / Einführung: BS, Hardware Einführung: BS, Hardware Einführung: BS-Konzepte, Systemaufrufe Einführung: Systemaufrufe / Prozesse und Threads Prozesse und Threads Synchronisation: Basismechanismen, Semaphore Synchronisation: Monitore Interprozeß-Kommunikation Verklemmungen (Deadlocks) Scheduling Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 14 Zeitplan der Vorlesung ... 12.01. 19.01. 26.01. 02.02. 09.02. Speicherverwaltung: Grundlagen, virtueller Speicher Speicherverwaltung: Paging Ein-/Ausgabe, Dateisystem Schutzmechanismen Wiederholung / Reserve Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 15 Ziel der Vorlesung ➥ Grundwissen jedes Informatikers im Bereich Betriebssysteme ➥ Verständnis der Probleme und ihrer Lösungen ➥ Grundverständnis gängiger BS-Konzepte und -Mechanismen ➥ wichtig für (effiziente) Programmierung! ➥ Konzepte oft auch für Anwendungsprogramme nutzbar ➥ Grundlage für andere Vorlesungen ➥ Verteilte Systeme (jeweils im SS) ➥ Client/Server-Programmierung (jeweils im WS) ➥ Parallelverarbeitung (jeweils im WS) ➥ ... Roland Wismüller Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme I (1/15) 16