Konzepte und Methoden der Systemsoftware (VL)
SS05, 175400Prof. H. Karl
email: holger.karl[at]upb.de
Bachelor , Modul I.3.2
SWS: 4 LP/ECTS: 4 (in Kombination mit Übungen)
[Aktuelles] [Ort und Zeit] [Veranstaltungsbeschreibung] [Unterlagen] [Literatur] [Prüfung] [Verschiedenes]
Aktuelles
- Die aktuelle Platzvergabe ist ab sofort im StudInfo ersichtlich. Die Klausur findet ausschließlich in der Sporthalle statt.
- Die in der 2. Klausur erreichten Punkte können von nun an über Studinfo eingesehen werden.
Die Note wird nach der Klausureinsicht festgelegt und mit den Bonuspunkten verrechnet. - Die Klausureinsicht findet am 21.10.2005 im Raum P1.4.18 statt. Zur Vereinbarung eines Termins wenden Sie sich bitte an Fr. Langen [tanja.langen (at) uni-paderborn.de, (05251) 60-5376, P1.7.01.6].
- Hausübungspunkte Studinfo: Die Hausübungspunkte gelten nur nach dem Erreichen von 2 Präsenzübungspunkten (z.B. durch Vorrechnen). Daher wurden die Hausübungspunkte der Teilnehmer, die weniger als 2 Präsenzübungspunkte erreicht haben aus dem Studinfo-Konto gelöscht.
Sollte die Löschung irrtümlich erfolgt sein, wenden Sie sich bitte DIREKT an den Tutor Ihrer Übungsgruppe. - Lösung der Fairness-Aufgabe (Präsenzübungsblatt 4).
- Eine mögliche Lösung zu Hausübungsblatt 6. Anmerkung: Der wesentliche Code ist in unixstrcli1. und unixstrsrv1.c enthalten; das "lib"-Verzeichnis enthält Zusatzfunktionen, die sich insbesondere um Fehlerbehandlung kümmern. Zum prinzipiellen Verständnis ist das nicht so schrecklich wichtig.
Ort und Zeit
Vorlesung:Mittwoch 14:00 - 16:00
Donnerstag 15:00 - 17:00
Audimax
Zentralübung:
Mittwoch 13:00 - 14:00 (14 tägig)
Die erste Zentralübung findet am 4.5.05 statt.
Übungsgruppen:
siehe Seiten der Übung.
Veranstaltungsbeschreibung
Betrachtet man Lehrinhalte klassischer Teilgebiete der Informatik wie Übersetzerbau, Betriebssysteme, Datenbanksysteme, Rechnernetze, Verteilte Systeme oder Rechnerarchitektur, so kann man feststellen, dass es immer wieder fundamentale Problemstellungen gibt, die in den einzelnen Gebieten als Varianten auftauchen und dort mit entsprechenden Verfahren gelöst werden. Es liegt daher nahe, diese Einzelphänomene aus ihrem Kontext herauszulösen, ihre Gemeinsamkeiten herauszuarbeiten und sie als allgemeine Phänomene einmalig und grundlegend zu behandeln.Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung allgemeiner Prinzipien, Konzepte, Methoden und Techniken, wie sie in komplexen HW/SW-Systemen mit Nebenläufigkeit vorzufinden sind. Die Studenten sollen die Gemeinsamkeiten erkennen können und die Prinzipien als grundlegend für das Fach verstehen. Sie sollen insbesondere in Entwurfssituationen diese Methoden sinnvoll einsetzen können.
Lernziele
Die Studierenden sollen am Ende der Veranstaltung- Verständnis allgemeiner Prinzipien, Konzepte, Methoden und Techniken der Informatik erlangt haben,
- in Entwurfssituationen in der Lage sein, die vorgestellten Methoden sinnvoll einzusetzen, und
- allgemeine Konzepte auf explizite Situationen anwenden können.
Themen
Die Veranstaltung wird folgende Themen behandeln:- Technische Grundlagen, Systemmodell
- Gemeinsame Nutzung von Ressourcen
- Prozessverwaltung, Threads
- Scheduling
- Synchronisations- und Kooperationskonzepte
- Betriebsmittelverwaltung, Verklemmungen
- Speicherverwaltung
- Zusammenarbeit zwischen Funktionseinheiten
- Kommunikation, Netze, Internet
- Parallelverarbeitung, Cluster-Computing
Unterlagen
Es gibt kein Skript. Im Laufe des Semesters werden die Folien der Veranstaltung hier zugänglich gemacht. Die PDF Dateien 1 Folie/Seite sind für die Bildschirmansicht, die PDF Dateien 6 Folien/Seite sind für den Ausdruck optimiert.Foliensätze zu den einzelnen Kapiteln:
| Kapitel 0: Organisation und Allgemeines | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 1: Technische Grundlagen | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 2: Grundbegriffe der Systemsoftware | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 3: Scheduling (Ablaufplanung) | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 4: Koordination nebenläufiger Prozesse | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 5: Betriebsmittelverwaltung | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 6: Speicherverwaltung | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 7: Kommunikation zwischen Prozessen | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
| Kapitel 8: Rechnernetze | [ PDF - 1 Folie/Seite ] | [ PDF - 6 Folien/Seite ] |
Vorlesungsnotizen
- Wiederholung Kapitel 1 [ PDF ]
- Wiederholung Kapitel 2: Prozesse/Threads [ PDF ]
- Lösung: Reader-Writer Problem bei Reader-Bevorzugung (Kapitel 4, Semaphore) [ PDF ] [ PPT ]
- Beantwortung der Fragen zu Kapitel 4 [ PDF ]
- Zentralübung: 5. Hausübung, Teil der Lösung von Aufgabe 2 und 4, Achtung: Die Lösung auf diesen Folien ist unvollständig. [ PDF ]
- Eine mögliche Lösung zu Hausübungsblatt 6. Anmerkung: Der wesentliche Code ist in unixstrcli1. und unixstrsrv1.c enthalten; das "lib"-Verzeichnis enthält Zusatzfunktionen, die sich insbesondere um Fehlerbehandlung kümmern. Zum prinzipiellen Verständnis ist das nicht so schrecklich wichtig.
- Notizen aus der Vorlesung zu Kapitel 8 (Duplexing/Multiplexing)
- Folien des "Wunschkonzertes"
Empfehlenswerte Skripte/Foliensätze anderer Lehrveranstaltungen:
- Rüger, S.: UNIX-Praktikum, TU Berlin, 1993 [ PDF ]
- Beej's Guide to Network Programming
Literaturhinweise, Verweise
Es gibt kein Buch, dass alle in der Vorlesung behandelten Themen sinnvoll abdeckt. Einige mögliche Bücher sind:- Bacon, J.: Concurrent Systems, Addisson Wesley, 1998
- Nehmer; Sturm: Systemsoftware: Grundlagen moderner Betriebssysteme, dpunkt, 2001
- Herrtwich; Hommel: Nebenläufige Programme, Springer, 1994
- Elmasri; Navathe: Fundamentals of Database Systems, Addison-Wesley, 1994
- Coulouris , G: Distributed Systems, Concepts and Design, 2nd ed., Addison-Wesley,1994
- Sinha, P.K.: Distributed Operating Systems, IEEE Press, 1997
- Singhal; Shivaratri: Advanced Concepts in Operating Systems, McGraw, 1994
- Hwang, K. Advanced Computer Architecture, McGraw, 1993
- Wilhelm; Maurer: Compiler Design, Addison-Wesley, 1995
- Culler, D.E.: Parallel Computer Architecture, Morgan Kaufmann, 1998
- Stallings, W.: Betriebssysteme: Prinzipien und Umsetzung, Pearson Studium, 2003
- Tanenbaum, A.: Computerarchitektur: Strukturen, Konzepte, Grundlagen, Prentice Hall, 1999
- Tanenbaum, A.: Computernetzwerke, Prentice Hall, 1998
- Tanenbaum, A.: Moderne Betriebssysteme, 2nd. Edition, Prentice Hall, 2002
- Kernighan; Ritchie: Programmieren in C, Carl Hanser Verlag, 1990
Prüfungsmodalitäten
Die Veranstaltung wird durch eine Klausur geprüft.Bemerkungen zum Ablauf der Klausuren
- Die Anmeldung zu der Klausuren erfolgt für ALLE Teilnehmer über Studinfo. ACHTUNG: Wenn Sie sich nicht (z.B. als Wirtschaftsinformatiker) bei einem Prüfungssekretariat verbindlich anmelden, muss zur verbindlichen Anmeldung das unterschriebende Anmeldeformular bis 2 Wochen vor Klausurtermin im Sekretariat Rechnernetze eingegangen sein.
- Die Klausur findet am ??? von ??? bis ??? in den Räumen ??? statt.
Es erfolgt eine Platzvergabe: Die den Klausurteilnehmern zugewiesenden Sitzplätze werden wenige Tage vor dem Klausurtermin über Studinfo bekanntgegeben. Weiterhin hängt eine Liste vor dem Eingang des Raumes aus. ACHTUNG: Wenden Sie sich unbedingt an die Klausuraufsicht wenn Sie Ihre Matrikelnummer nicht auf dieser Liste finden. - Nach der Korrektur können die in der Klausur erreichten Punkte über Studinfo eingesehen werden.
Die Note wird nach der Klausureinsicht festgelegt und mit den Bonuspunkten verrechnet. Die unter Studinfo angezeigten Bonuspunkte gelten bis dahin unter Vorbehalt. Ggf. sind bis dahin keine Bonuspunkte in Studinfo sichtbar. - Die Klausureinsicht findet am ??? in den Räumen ??? statt. Zur Vereinbarung eines Termins wenden Sie sich bitte an Fr. Langen [tanja.langen (at) uni-paderborn.de, (05251) 60-5376, P1.7.01.6].
- Nach der Klausureinsicht wird der Notenspiegel bekannt gegeben. Ab dann sind die Noten im Studinfo sichtbar.
Notenspiegel der 1. Klausur
| Note | ab Klausurpunkte |
| 5,0 | 0 |
| 4,0 | 30 |
| 3,7 | 37 |
| 3,3 | 43 |
| 3,0 | 48 |
| 2,7 | 53 |
| 2,3 | 58 |
| 2,0 | 63 |
| 1,7 | 67 |
| 1,3 | 71 |
| 1,0 | 75 |
Verschiedenes
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