Prüfungsleistung. Betriebssysteme. Dozent: Prof. Matthias Werner Büro: 1/336a 0. Kapitel Organisatorisches

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1 Betriebssysteme Sommersemester 2015 Vorlesung Betriebssysteme 0. Kapitel Organisatorisches Prof. Matthias Werner Professur Betriebssysteme Dozent: Prof. Matthias Werner Büro: 1/336a Zeit: Donnerstags, Uhr Uhr Ort: 1/204 Homepage: SoSe 2015 M. Werner 2 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de Prüfungsleistungen Leistung wird anerkannt in folgenden Studiengängen als Pflichtfach: Bachelorstudiengang Informatik Bachelorstudiengang Angewandte Informatik Für Nachzügler/Wiederholer: Diplomstudiengänge Informatik und Angewandte Informatik als wahlobligatorisches Fach: Master Informatik für Geistes- und Sozialwissenschaftler Master/Bachelor Mathematik (verschieden Nebenfächer) Bachelorstudiengang Informations- und Kommunikationstechnik Prüfungsleistung Abschlussklausur außer Diplomstudiengänge Informatik/Angewandte Informatik mündliche Prüfung im Rahmen der Fachprüfung Informatik I Anmeldung über Zentrales Prüfungsamt Übungen Übungsleiter: Dr. Peter Tröger Termine: Donnerstag, 17:15 Uhr, 2/D201 Freitag, 11:30 Uhr, 1/367A, erstmals diese Woche (d.h. heute bzw. morgen) Die Donnerstagsgruppe ist insbesondere für Studierende der Mathematik vorgesehen Prinzipiell kann aber solange die Plätze reichen jede(r) an jeder Übungsgruppe teilnehmen Bitte mit Übungsleiter abstimmen SoSe 2015 M. Werner 3 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 4 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de

2 Übungsbetrieb Bitte beachten: Mobiltelefone in den Lehrveranstaltungen ausschalten! Inhalt: Besprechung von Hausaufgaben Beantwortung von Fragen zur Vorlesung Bearbeitung kleinerer Aufgaben in Kleingruppen Allgemein gilt: Übungen sind (wie die Vorlesung) ein Angebot; jeder kann es annehmen oder nicht. Erfolgreiche Übungen setzen Vorbereitung und Mitarbeit der Teilnehmer voraus. Bei Mangel an Interesse/Vorbereitung spielt der Übungsleiter nicht Alleinunterhalter, sondern beendet die Übung. Am Ende zählt nur die Leistung in der Prüfung. SoSe 2015 M. Werner 5 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 6 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de Worum es nicht geht Worum es nicht geht (Forts.) Diese Veranstaltung... ist kein Programmierkurs Merke: diskutiert nicht die Bedienung von Betriebssystemen ist auch keine eine Einführung in Android, BeOS, Chorus, Chrome, DOS, ios, Linux, Mach, MacOS, MVS, OS/2, PalmOS, Symbian, TinyOS, Unix, VMS, Windows... aber: gelegentlich gibt es Beispiele aus konkreten Betriebssystemen Es gibt über 500 verschiedene Betriebssystem in verschiedenen Varianten, allein für Linux sind über 600 verschiedene Distributionen bekannt. Quelle:: Außerdem: Denken Sie beim Einsatz von Betriebssystemen nicht nur an konventionelle Rechner (PCs, Arbeitsplatzrechner, Großrechner) Betriebssysteme gibt es auch: unter der Motorhaube im Mobiltelefon in der Waschmaschine auf der Chipkarte. SoSe 2015 M. Werner 7 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 8 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de

3 Ziele der Vorlesung Vorausgesetzte Kenntnisse Die Studenten sollen... grundsätzliches Verständnis für Probleme des Betriebssystementwurfs entwickeln wissen, wie ein modernes (Mikrokern-)Betriebssystem aufgebaut ist die einschlägigen Konzepte, Algorithmen und Strategien zur Verwaltung und Vergabe der verschiedenen Betriebsmittel kennen Zielgruppe: Nicht die Benutzer heutiger Systeme, sondern die Entwickler zukünftiger Systeme Rechnerhardware Von-Neumann-Rechner, Rechenwerk, Interrupt, etc. Algorithmen und Datenstrukturen Verkettete Listen, Bäume,...; Suche, Sortieren,... Benutzung gängiger Betriebssysteme z.b. Unix, Windows, MacOS X Imperative Programmierung C/C++, Java, o.ä. Fachenglisch SoSe 2015 M. Werner 9 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 10 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de Inhalte der Vorlesung Architektur Prozesse Prozessinteraktion Scheduling Betriebsmittelverwaltung Speicherverwaltung, virtueller Speicher Dateiverwaltung Danksagung Teile der Materialien sind mit freundlicher Genehmigung übernommen von H.-U. HEISS und R. BAUMGARTL. Außerdem werden öffentliche Materialen zu bekannten Betriebssystem-Lehrbüchern verwendet. Die Vorlesung folgt keinem einzelnen Lehrbuch Die folgende kommentierte Literaturliste soll Hilfestellung für die Auswahl von Literatur für das Selbststudium geben Außerdem werden auf der Web-Seite der Veranstaltung die Folien veröffentlicht Ich bemühe mich, sie vor der jeweiligen Behandlung in der Vorlesung ins Netz zu stellen Können durch eigene Notizen ergänzt werden Folien werden im Format 2x2 pro Seite zur Verfügung gestellt; wer es anders will, kann einschlägige Tools nutzen SoSe 2015 M. Werner 11 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 12 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de

4 Handout Beispielsscript (bash), um Handout in 1x1-Format zu konvertieren Benötigt ghostscript und pdf-toolkit YMMV Literatur Allgemein #!/ usr / bin / env bash if [ -z " $1" ] [! -f " $1" ] \ [ file -Ib $1 cut -f1 -d!= " application / pdf ;" ]; then echo " No valid input file " exit 1 fi x=( ) y =( ) temp= mktemp -u / tmp /pdf -cv - XXXXX for i in {0..3}; do gs -q - dnopause - dbatch -P- - dsafer - sdevice = pdfwrite \ - g4210x soutputfile =${ temp } $i. pdf \ -c " <</ PageOffset [${x[ $i ]} ${y[ $i ]}] >> setpagedevice " \ -f $1; done pdftk ${ temp }?. pdf shuffle output $ {1/. pdf / -1x1. pdf } rm ${ temp }?. pdf SoSe 2015 M. Werner 13 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de [BH03] J. Bacon und T. Harris. Operating Systems. Addison Wesley, 2003 [SPG91] Anm: Erweiterte (z.b. auch Web und Middleware), aber strikt konzeptionelle Sicht mit Schwerpunkt auf Nebenläufigkeit A. Silberschatz, J. Peterson und P. Galvin. Operating System Concepts. Reading, MA: Addison-Wesley, 1991 Anm: Das Dinosaurierbuch, gilt häufig als Standardwerk für die Einführung in das Gebiet; nicht ganz so systematisch wie [Sta04] [Sta04] W. Stallings. Operating Systems: Internals and Design Principles. Prentice Hall, 2004 Anm: Eines der Standardbücher über Betriebssysteme, detaillierter aber auch dichter als [Tan08]. SoSe 2015 M. Werner 14 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de Literatur Literatur (Forts.) [Tan08] A. Tanenbaum. Modern Operating Systems. Prentice Hall, 2008 Anm: Sehr anschaulich; aber z.t. etwas vereinfachend [Wet87] Horst Wettstein. Architektur von Betriebssystemen. Hanser, 1987 Anm: Wirkt zwar etwas altmodisch, bringt aber die (zeitlosen) Konzepte in kompakter und strukturieren Form Spezielle Systeme UNIX/Linux und Windows [Bac86] Maurice J. Bach. The design of the Unix operating system. Prentice Hall, 1986 Anm: Standardbuch über UNIX-Design; angeblich eines der Bücher die L. Torvalds für den Entwurf von Linux genutzt hat. [BC05] Daniel P. Bovet und Marco Cesati. Understanding the Linux Kernel. 3. Aufl. O Reilly, 2005 Anm: Kein Lehrbuch, sondern detaillierte Diskussion des 2.6 Linux-Kernels; setzt Verständnis über BS-Konzepte voraus [Ehs+05] Erich Ehses u. a. Betriebssysteme. Pearson Studium, 2005 [Lef+89] [RS05] Anm: Versucht zwar, ein allgemeines BS-Buch zu sein, ist für diesen Zweck aber etwas dünn ; dafür gut lesbar (wenn auch z.t. etwas gestelzt ) geschrieben und mit vielen Code-Beispielen aus Linux Samuel J. Leffer u. a. The Design and Implementation of the 4.3BSD UNIX System. Addison-Wesley, 1989 Anm: Wenn auch etwas veraltet und auf BSDUnix beschränkt, gibt dieses Buch einen gute Darstellung von Realisierung allgemeiner BS-Konzepte Mark E. Russinovich und David A. Solomon. Microsoft Windows Internals. Microsoft Press, 2005 Anm: Für alle, die wissen wollen, wie Windows funktioniert; setzt aber Grundkenntnisse in BS-Konzepten voraus SoSe 2015 M. Werner 15 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 16 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de

5 Literatur (Forts.) Warnung Außerdem: Manchmal Originalartikel aus Zeitschriften oder Konferenzmaterialien Hintergründe, weiterführende Literatur Wenn möglich, auf Webseite Nutzung z.t. auf TU Chemnitz beschränkt Zugriff über TUC Web Trust Center Kennzeichnung mit, im Gegensatz zu Büchern, die mit gekennzeichnet werden Achtung! Die Übersetzung englischer Literatur (insbesondere ältere Auflagen) ist z.t. ziemlich schlecht. Bitte unbedingt die Originale benutzen! SoSe 2015 M. Werner 17 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de SoSe 2015 M. Werner 18 / 18 osg.informatik.tu-chemnitz.de