Betriebssysteme I (2020)

Prof. Dr. Andreas Polze

Andreas Grapentin

Felix Gohla
Clemens Tiedt
Linus Hagemann
Eric Ackermann

<mailto:bs@hpi.uni-potsdam.de>

Inhalt der Vorlesung (Wintersemester 2020/21)

In der Lehrveranstaltung werden die Grundlagen von Standard-Betriebsystemen (General-Purpose Operating Systems) vermittelt. Techniken und Ansätze zur Implementierung von Nebenläufigkeit, Schedulern, Synchronisationsmechanismen, Speicherverwaltung und Sicherheitskomponenten werden an Beispielen diskutiert.

Auf diesen Seiten finden Sie Unterlagen zu den Vorlesungen, die laufend ergänzt werden. Insbesondere finden Sie zur vertiefenden Lektüre Verweise auf Inhalte, die über das in der Vorlesung gezeigte Material hinausgehen.

Als Teilnehmer der Lehrveranstaltung sind Sie berechtigt Kopien der Unterlagen für Ihre eigene Verwendung anzufertigen. Falls nicht anders angegeben, bedarf jegliche Vervielfältigung und Nachnutzung der Unterlagen in elektronischer oder gedruckter Form der schriftlichen Zustimmung der Autoren.

Termine

[Chat] [Slides Coming Soon]

Nächste Termine:

  • 10.12.2020 11:00 Review Unit OS3
  • 17.12.2020 11:00 Zwischensemester Q/A
  • 07.01.2021 11:00 Review Unit OS4
  • 21.01.2021 11:00 Review Unit OS5
  • 04.02.2021 11:00 Review Unit OS7
  • 11.02.2021 11:00 Endsemester Q/A

Zoom-Meeting: https://zoom.us/j/5198175573?pwd=K3Q2b1V2a09HaHA3bFY3YUtCMWlzZz09
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Einwilligungserklärung zur Anfertigung und Veröffentlichung von Aufnahmen von Zoom-Meetings

Ablauf der Lehrveranstaltung

Die Lehrveranstaltung wird im "Inverted Classroom" Modus gehalten. Ihnen werden Materialien und Aufgabenstellungen zur Verfügung gestellt, die Sie alleine oder in Gruppen bearbeiten. Die Ergebnisse werden in zweiwöchentlichen Virtuellen Meetings diskutiert. Die Virtuellen Meetings werden auf Deutsch abgehalten; die Materialien liegen gemischt in Deutscher und Englischer Sprache vor.

Zusätzlich zu den zweiwöchentlichen Meetings werden Sie in kleinen Gruppen (4 -- 5 Studierende) zweiwöchentlich angeleitete Tutorien durchführen, in denen Sie die Lernmaterialien durchsprechen, und auftretende Fragen und Probleme mit den Inhalten mit Ihrem Tutor zusammen besprechen können.

Bitte beachten Sie, dass Ihre regelmäßige und aktive Teilnahme an den Virtuellen Meetings sowie an den begleitenden Tutorien essentiell für den Erfolg der Inverted Classroom Methode, und damit für Ihr individuelles Erreichen der Lernziele der Veranstaltung ist.

Videokonferenz-Etikette

Wir bitten Sie, die folgenden Etikette-Regeln im Umgang mit der Videokonferenzsoftware zu beachten:

  1. Bitte nehmen Sie aktiv an den stattfindenen Videokonferenzen teil.
  2. Bitte stellen Sie Ihr Mikrofon stumm, wenn Sie nicht reden, damit es keine Störenden Echos oder Rückkopplungen gibt.
  3. Bitte Identifizieren Sie sich als Teilnehmer an der Videokonferenz mit ihrem vollständigen Namen.
  4. Bitte schalten Sie wenn möglich Ihre Kamera ein, wenn Sie zur Gruppe sprechen.

Vielen Dank!

Materialien

Unit OS2:

[Aufgabenblatt]

Videos

[Slides 1] (p2) [Slides 2] (p2-6)

[Slides] (p3-19)

[Slides] (p2-20)

[Slides 1] (p21-24) [Slides 2] (p17)

[Slides 1] (p17) [Slides 2] (p18-21) [Slides 3] (p5-8)

[Slides 1] (p2-14,17-35) [Slides 2] (p13-17)

Unit OS3:

[Aufgabenblatt]

Texte

  • Operating Systems Concepts - Kritischer Abschnitt und Synchronisation [PDF]
  • Operating Systems Concpets - Interprozesskommunikation [PDF]
  • Windows Internals - Kernel Dispatcher Objekte [PDF]

Videos

[Slides] (p3-8)

[Slides] (p9-25)

[Slides 1] (p11-17) [Slides 2] (p1-16)

[Slides] (p13-30)

[Slides] (p2-36)

[Slides] (p6-24)

[Slides] (p21-42)

Konsultationstermine

Sie können sich ab sofort in Übungsgruppen von 4 - 5 Studierenden im Terminvergabe-Tool eintragen:

[Terminvergabe Tool]

Leistungserfassungsprozess

Am Ende der Lehrveranstaltung wird eine Klausur geschrieben.

Zusatzmaterial

  • vorkonfigurierte Ubuntu 20.04 VirtualBox VM [Link]
  • komplette Aufzeichnungen der Vorlesung aus 2018 (Dozent: Prof. Andreas Polze) [Webseite] [Videos]
  • komplette Aufzeichnungen der Vorlesung aus 2019 (Dozent: Andreas Grapentin) [Webseite] [Videos]

Literaturhinweise

  • Jeff Bonwick. The slab allocator: an object-caching kernel memory allocator. In USENIX Technical Conference, 6-6. Berkeley, CA, USA, 1994. USENIX Association. URL: http://static.usenix.org/publications/library/proceedings/bos94/bonwick.html. [ BibTeX ]
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  • Intel Corporation. Intel Architecture Software Developer's Manual, Volume 3a: System Programming. 2010. [ BibTeX ]
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  • Abraham Silberschatz, Peter Galvin , and Greg Gagne. Operating System Concepts. John Wiley & Sons, 8 edition, July 2008. ISBN 978-0470128725 . URL: http://www.os-book.com. [ BibTeX ]
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  • William Stallings. Operating Systems: Internals and Design Principles. Prentice Hall, 7 edition, February 2011. ISBN 978-0132309981. [ BibTeX ]
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  • Andrew Tanenbaum. Distributed Operating Systems. Prentice Hall, 1995. ISBN 0-13-219908-4. [ BibTeX ]
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  • David Miller. OpenVMS Operating System Concepts. HP Technologies Series. Elsevier, 2 edition, 1997. ISBN 978-1555581572. URL: http://books.google.de/books?id=FSX5qUthRL8C. [ BibTeX ]
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  • Dennis Ritchie and Ken Thompson. The UNIX time-sharing system. Communications of the ACM, 17:365-375, July 1974. URL: http://doi.acm.org/10.1145/361011.361061, doi:{10.1145/361011.361061}. [ BibTeX ]
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    year = "1974",
    month = "July",
    issue = "7",
    isbn = "{0001-0782}"
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  • Dennis Ritchie. The Evolution of the UNIX Time-Sharing System. Lecture Notes in Computer Science, pages 1577-1594, 1980. URL: http://cm.bell-labs.com/cm/cs/who/dmr/hist.html. [ BibTeX ]
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    journal = "{Lecture Notes in Computer Science}",
    year = "1980",
    issue = "79",
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  • G. Zachary. Show-stopper!: the breakneck race to create Windows NT and the next generation at Microsoft. University of Michigan, 1994. ISBN 978-0029356715. URL: http://books.google.de/books?id=k8ISAQAAMAAJ. [ BibTeX ]
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    year = "1994",
    isbn = "{978-0029356715}"
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  • Microsoft. Windows Sysinternals Tools. URL: http://technet.microsoft.com/en-US/sysinternals. [ BibTeX ]
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  • H. Custer. Inside Windows NT. Références (Les Ulis). Microsoft Press, 1993. ISBN 9781556154812. URL: http://books.google.de/books?id=ioMZAQAAIAAJ. [ BibTeX ]
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    year = "1993",
    series = "{R{\'e}f{\'e}rences (Les Ulis)}",
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  • Johnson Hart. Windows System Programming. Addison-Wesley Professional, 4 edition, February 2010. ISBN 978-0321657749. [ BibTeX ]
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    day = "16"
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  • Mark Russinovich and David Solomon. Windows Internals. Microsoft Press Corp., 6 edition, April 2012. ISBN 978-0735648739. [ BibTeX ]
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    day = "5"
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  • Alexander Schmidt. Queued Spinlocks in the WRK. URL: http://www.dcl.hpi.uni-potsdam.de/research/WRK/2009/12/queued-spinlocks-in-the-wrk/. [ BibTeX ]
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  • W. Stevens and Stephen Rago. Advanced Programming in the UNIX Environment. Addison-Wesley Professional, 2 edition, June 2005. ISBN 978-0201433074. [ BibTeX ]
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Weitere Literaturstellen: