Betriebssysteme (SS2023, LSF: 040111)

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• General

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  In diesem Moodle Raum finden Sie alle Informationen und Materialien zu

  • Vorlesung,
  • Tafelübung und
  • Rechnerübung (HelpDesk)

  
  von Betriebssysteme (BS ehemals BsRvS 1) im Sommersemester 2022.
  

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    Für alle die noch eine Gruppe suchen.
    

• Vorlesung
  • Dozent
    

    

    Prof. Dr. Peter Ulbrich

    
    

    
    
  • Inhalt
    

    Die Veranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise von Betriebssystemen. Behandelt werden Betriebssystemabstraktionen wie Prozesse, virtueller Speicher, Dateien, Gerätedateien und Kommunikationsendpunkte sowie Techniken für deren effiziente Realisierung. Dazu gehören Strategien für das Prozess- und E/A-Scheduling, die Pufferung und die Haupt- und Hintergrundspeicherverwaltung. In den vorlesungsbegleitenden Übungen erfolgt eine praktische Vertiefung des Stoffs anhand von Programmieraufgaben aus dem Bereich der UNIX-Systemprogrammierung.
    

  • Format und Termin

    • Präsenz
      
    • Zeit: mittwochs, 16-18 Uhr (c.t.)
      
    • Ort: Seminarraumgebäude 1 H.001 (SRG1, H.001)
      

    
    

  • Vorlesungsmaterialien
    

  • Kapitel	Vorlesung	Thema	Folien	Screencasts (aus SS2021)
    1	05.04.	1. Einführung 1.1. Organisatorisches 1.2. Begriffe und Überblick 1.3. Einführung in C (bis Folie 19)	Animiert A4 Animiert | A4	Video Video Video
    2	12.04.	2. Abstraktionen und Strukturen 2.1. Ein Blick in die Geschichte 2.2. Systemabstraktionen im Überblick (Teil 1) 2.2. Systemabstraktionen im Überblick (Teil 2)	Animiert | A4	Video Video Video
    3	19.04.	3. Prozesse 3.1. Das UNIX-Prozessmodell 3.2. Leichtgewichtige Prozessmodelle	Animiert | A4	Video Video
    4	26.04.	4. Ablaufplanung 4.1. Prozesszustände und Zustandsübergänge 4.2. Klassische Planungsstrategien 4.3. Bewertungskriterien und Vergleich	Animiert | A4	Video Video Video
    5	03.05.	5. Synchronisation 5.1. Einführung und Begriffsbildung 5.2. Ad-Hoc-Lösungsansätze 5.3. Hardwareunterstützung 5.4. Betriebssystemunterstützung 5.5. Sprachunterstützung	Animiert | A4	Video Video Video Video Video
    6	10.05.	6. Verklemmungen 6.1. Ursachenforschung 6.2. Verklemmungen von Prozessen 6.3. Ein klassisches Verklemmungsproblem 6.4. Gegenmaßnahmen, Verklemmungsbekämpfung	Animiert | A4	Video Video Video Video
    7	17.05.	7. Interprozesskommunikation 7.1. Grundlagen der Interprozesskommunikation 7.2. Lokale Interprozesskommunikation unter UNIX 7.3. Rechnerübergreifende Interprozesskommunikation	Animiert | A4	Video Video Video
    8	24.05.	8. Speicherverwaltung 8.1. Grundlegende Aufgaben der Speicherverwaltung 8.2. Speichervergabe 8.3. Speicherverwaltung bei Mehrprogrammbetrieb 8.4. Segmentbasierte Adressabbildung 8.5. Seitenbasierte Adressabbildung	Animiert | A4	Video Video Video | Ergänzung: Buddy-Verfahren Video Video
    9	31.05.	9. Virtueller Speicher 9.1. Motivation 9.2. Demand Paging 9.3. Seitenersetzung 9.4. Seitenzuordnung 9.5. Ladestrategie
    10	07.06.	10. Ein- und Ausgabe 10.1. Ein-/Ausgabe-Hardware 10.2. Geräteprogrammierung 10.3. Aufgaben des Betriebssystems
    11	14.06.	11. Dateisysteme 11.1. Dateien 11.2. Freispeicherverwaltung 11.3. Verzeichnisse 11.4. Dateisysteme 11.5. Pufferspeicher 11.6. Dateisysteme mit Fehlererholung
    12		12. Systemsicherheit 12.1. Überblick über Sicherheitsprobleme 12.2. Rechteverwaltung 12.3. Systemsoftware und Sicherheit 12.4. Softwarefehler
    13		13. Zusammenfassung, Fazit, Ausblick
    -		Probeklausur

• Tafelübung
  • Betreuer und Tutor:innen

    Alexander Lochmann	Alwin Berger

    
    

    Emilio Pielsticker	Jonathan Flueren	Evy (Julian) Storozhenko	Sarah Schäfen	Felix Homa

    
    
    
  • Übungsblätter

    • Ausgabe: 14-tägig
    • Besprechung: gemeinsam in der jeweiligen Übung

  • Studienleistung

    • Insgesamt 6 Übungsblätter (A0-A5), aufgeteilt in zwei Blöcke: (A0-A2) und (A3-A5)
    • Jedes Übungsblatt gibt mind. 10 Punkte. Ggf. mehr, wenn Bonuspunkte vergeben werden.
      
    • Zum Bestehen sind in beiden Blöcken jeweils 15 Punkte nötig.
  • Format

    • jeweils 14-tägig und 90 Minuten
    • Präsenz
    • Unterscheidung zwischen Übungen in geraden und ungeraden Wochen; gezählt werden die Kalenderwochen:
    • ungerade: 15. KW (10.-14.04.), 17. KW (24.-28.04.), ...
    • gerade: 16. KW (17.-21.04), 18. KW (01.-05.05.), ...
    • Anmeldung via ASSESS. Die Frist zur Abgabe der Prioritäten ist Freitag, der 07.04, um 12 Uhr.
    • Bei Problemen mit der Anmeldung bitte unter bs-problems@ls12.cs.uni-dortmund.de melden.
      
      

    
    

  • Termine

    
    

    	Zeit	Ort	Tutor:in	Anmerkung
    Vorlesung	Mi, 16:00-17:30	SRG1, H.001	Prof. Dr. Peter Ulbrich
    Übung	Mo, 12:15-13:45	OH12, 1.054	Jonathan Flüren
    		OH12, 1.055	Sarah Schäfen
    	Di, 10:15-11:45	OH12, 1.056	Sarah Schäfen
    		OH12, 3.031	Felix Homa
    	Di, 14:15-15:45	C1-06-102 C1-06-102 Der Eingang zum Gebäude befindet sich an diesen Koordinaten 51.491792, 7.411331. Google Maps link: https://goo.gl/maps/WdJT91zV4BBZzKhy9 Es handelt sich um den Chemiebau (da wo auch das Cafe Che drin ist), in dem man sich leicht verlaufen kann. Über den Glas-Türen gibt es Beschriftungen. Der Eingang ist auf Etage "02" und mit "Eingangshalle" beschriftet. Beschreibung von der Eingangshalle: HINTER dem Pförtner-Glaskasten links. (aus sicht der Eingangstüren) Dem Gang bis zu den Aufzügen/Treppenhaus folgen. Bis in Stockwerk 06 bewegen. (Aufzug oder Treppe) Der Gang zum Raum befindet sich links (wenn man die Aufzüge von außen anguckt) hinter dem Doppel-Aufzug. Dem Gang durch die 2 Glastüren folgen. Der Raum sollte der 2. auf der linken Seite sein und sich direkt neben einer Stützsäule befinden.	Felix Homa
    		SRG1, 3.012	Alwin Berger
    	Di, 16:15-17:45	C1-06-102 C1-06-102 Der Eingang zum Gebäude befindet sich an diesen Koordinaten 51.491792, 7.411331. Google Maps link: https://goo.gl/maps/WdJT91zV4BBZzKhy9 Es handelt sich um den Chemiebau (da wo auch das Cafe Che drin ist), in dem man sich leicht verlaufen kann. Über den Glas-Türen gibt es Beschriftungen. Der Eingang ist auf Etage "02" und mit "Eingangshalle" beschriftet. Beschreibung von der Eingangshalle: HINTER dem Pförtner-Glaskasten links. (aus sicht der Eingangstüren) Dem Gang bis zu den Aufzügen/Treppenhaus folgen. Bis in Stockwerk 06 bewegen. (Aufzug oder Treppe) Der Gang zum Raum befindet sich links (wenn man die Aufzüge von außen anguckt) hinter dem Doppel-Aufzug. Dem Gang durch die 2 Glastüren folgen. Der Raum sollte der 2. auf der linken Seite sein und sich direkt neben einer Stützsäule befinden.	Emilio Pielsticker
    		SRG1, 3.012	Alwin Berger
    	Mi, 08:30-10:00	OH14, 104	Alexander Lochmann
    	Mi, 14:15-15:45	OH14, 104	Evy (Julian) Storozhenko
    	Do, 08:15-09:45	OH12, 1.055	Jonathan Flüren
    	Do, 12:15-13:45	SRG1, 1.001	Alexander Lochmann
    Rechnerübung (HelpDesk)	Mo, 14:00-16:00 Uhr	OH12, 3.032	Emilio Pielsticker
    	Mi, 10:00-12:00 Uhr	OH12, 3.032	Evy (Julian) Storozhenko

  • Rechnerübung (HelpDesk)

    • Aufgaben:
    • Unterstützung beim Lösen der Übungsblätter
    • Beantwortung von Fragen zum Vorlesungsinhalt
    • Termine in der Vorlesungszeit:
    • Mo, 14-16, OH12, 3.032
    • Mi, 10-12, OH12, 3.032
    • Termine in der vorlesungsfreien Zeit:
      TBA
    • Matrix:
      
      • #bs-helpdesk:fachschaften.org
      • Teilnahme z. B. über den Matrix-Server der Fachschaft
    • Wichtig: Außerhalb der o.g. Zeit ist eine zeitnahe Antwort auf Eure Fragen nicht garantiert. Dennoch schauen wir zwischendurch immer mal wieder in den Chat.
    • Schwerwiegende Probleme: bs-problems@ls12.cs.uni-dortmund.de
    • z.B. Bei Problemen mit oder innerhalb der Abgabegruppe

    
    
  • Übungsmaterialien

    Für die Vertiefung des Vorlesungsstoffs zum Thema Prozess- und I/O-Scheduling gibt es das Werkzeug AnimOS, mit dem sich verschiedene Strategien der Ablaufplanung ausprobieren lassen. Die Arbeitsgruppe ESS der Universität Osnabrück stellt dazu das Modul I/O-Scheduling sowie das Modul Prozessscheduling auf ihren Webseiten bereit.
    

    
    

    Übungsfolien
    

    Übung	Beschreibung	Datum	Anmerkungen
    U0	Erste Schritte in C | C-Einfuehrung (bis Folie 23)	11.-13.04 und 17.-20.04.
    U1	Prozesse verwalten | C-Einfuehrung (Folie 24-35) | Besprechungsfolien A0	24.-27.04 und 01.-04.05.
    U2	Thread-Synchronisation | C-Einfuehrung (Folie 36-42) | Besprechungsfolien A1	09.-11.05. und 16.-18.05.
    U3	Verklemmungen | C-Einfuehrung (Folie 43-46) |  Besprechungsfolien A2	22.-25.05. und 29.05.-01.06.

    
    

    Übungsaufgaben
    

    Aufgabe	Beschreibung	Ausgabe	Abgabe	Anmerkungen
    A0	Erste Schritte in C	05.04.2022	20./24.04.2023 12:00 Uhr	13.04.23: Bedingung im Heron-Verfahren angepasst
    A1	Prozesse verwalten | Vorgabe fish.txt	25.04.2022	04./08.05.2022 12:00 Uhr	26.04.: Tippfehler behoben
    A2	Thread-Synchronisation	05.05.2022	18./22.05.2023 12:00 Uhr
    A3	Verklemmungen | Vorgabe	22.05.2022	01./05.06.2022 12:00 Uhr	24.05.: Übersetzungsfehler behoben

    
    
    

    Altklausuren

    Altklausuren findet ihr in unserem Archiv.

• Entwicklungsumgebung

  
  

  • BSVM

    • BSVM(64bit).ova
      
    • SHA256 Prüfsumme: 1f65a2b4e30dbeee6fbbb63cf12f9a2f193148ba2763af20f511739d16887cd0
    • BSVM(32bit).ova (32-Bit-VM primär gedacht für 32-Bit-Windows-Nutzer)
    • SHA256 Prüfsumme: 727e284b0234038d205dad6fe1fb51c50a46529887c357353477baf281975fe7
    • Anleitung zu Entwicklungsumgebung und VMs: BS-Entwicklungsumgebung.pdf
      

    
    

• Literatur
  • Lehrbücher:

    • Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos: Moderne Betriebssysteme, 4. Ausgabe. Pearson Studium, 2016. [Online lesen]
    • Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Greg Gagne: Operating System Concepts, 9. Ausgabe. Wiley, 2014.
    • Manfred Dausmann, Ulrich Bröckl, Dominik Schoop, Joachim Goll: C als erste Programmiersprache, 7. Ausgabe. Vieweg+Teubner, 2011. [PDF herunterladen]
    • Jürgen Wolf: C von A bis Z, 3. Ausgabe. Galileo Press, 2009. [Online lesen]
    • Brian W. Kernighan, Clovis L. Tondo, Dennis M., Ritchie: The C programming language, 1. Ausgabe. Prentice Hall, 1978.
    • Stephen A. Rago, Richard Stevens: Advanced programming in the UNIX environment, 3. Ausgabe. Addison-Wesley, 2013.

    
    

    Kommandoreferenzen:
    

    • Michael Kofler: Linux-Kommandoreferenz, 4. Ausgabe. Rheinwerk, 2019.
    • Klaus Utech: Linux Befehlsreferenz kompakt, 1. Ausgabe. 2010.