Praktische Einführung Betriebssysteme für Lehramtsstudenten der Fachrichtung Informatik

Lernziele

Die Veranstaltung richte sich an Lehramtsstudenten der Fachrichtung Informatik und vermittelt grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise von Betriebssystemen. Behandelt werden, am Modell einer Mehrebenenmaschine, Betriebssystemabstraktionen wie Prozesse, Fäden, virtueller Speicher, Dateien und Gerätedateien. In den vorlesungsbegleitenden Übungen erfolgt eine praktische Vertiefung des Stoffs und das Kennenlernen der UNIX-Kommandozeile mit den wichtigsten Befehlen. Der 1. Teil der Veranstaltung besteht aus 5 Vorlesungen der Veranstaltung Grundlagen der Betriebssysteme, Termine vgl. Semesterplan. Der 2. Teil der Veranstaltung besteht aus einer Laborübung.

Stoffplan

1. Einführung
   • Systemnahe Informatik, Mehrebenenmaschine
   • Einordnung der Veranstaltung
   • Was ist denn nun ein Betriebssystem?
   • Aufbau und Organisation der Veranstaltung
2. Grundlegende Konzepte
   • Mehrebenenmaschine: Vom C-Code zum Programm (in Ausführung)
   • Grundlegendes Speichermodell: Code, Data, Stack, Heap
   • Maschinenebene vs. Befehlssatzebene (von GRA zu GBS)
   • Virtualisierung durch das Betriebssystem: Grundkonzepte im Schnellüberblick
3. Dateien und Dateisysteme
   • benannte Objekte und hierarchischer Namensraum
   • Dateien und Pseudodateien
   • Aufbau eines Dateisystems
   • Pseudodateisysteme und Gerätesteuerung
4. Prozesse und Fäden
   • Der Prozessbegriff in der Informatik
   • Prozessbegriff in der Mehrebenenmaschine (virtuelle Maschine)
   • Faden (als virtueller Prozessor)
   • Adressraum (als virtueller Zustandsspeicher)
   • Programm (als Handlungsvorschrift)
5. Praktische Übungen
   • Anmelden am System und die Bedeutung des Passowrtes
   • BASH und Ausführung von UNIX-Kommandos
   • Shellscripts

Semesterplan

Vorkenntnisse

• Grundkenntnisse Programmieren (wird zeitgleich im 1. Semester gelehrt)

Literaturempfehlungen

Die genannten Bücher dienen zur Ergänzung des Vorlesungsstoffes, decken ihn aber nicht zu hundert Prozent ab. Die genannte Auflage versteht sich als Mindestauflage, es kann also problemlos eine neuerer Auflage herangezogen werden.

Das Rechenzentrum der LUH (LUIS) verkautf ein kleines Büchlein zum Thema PEBS: UNIX - Eine Einführung

1. Operating System Concepts

   Abraham Silberschatz, Greg Gagne, Peter Bear GalvinJohn Wiley & Sons, Inc.20050-471-69466-5.
   [BibTex]

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   BibTex Entry

   @book{silberschatz:05,
   author = {Abraham Silberschatz and Greg Gagne and Peter Bear Galvin},
   category = {os},
   edition = {Seventh},
   isbn = {0-471-69466-5},
   publisher = {John Wiley \& Sons, Inc.},
   title = {Operating System Concepts},
   year = {2005},
   }

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2. Modern Operating Systems

   Andrew S. TanenbaumPrentice Hall PTR2007978-0136006633.
   [BibTex]

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   BibTex Entry

   @book{tanenbaum:07:mos,
   author = {Andrew S. Tanenbaum},
   category = {os},
   edition = {Third},
   isbn = {978-0136006633},
   publisher = {Prentice Hall PTR},
   title = {Modern Operating Systems},
   year = {2007},
   }

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3. Structured Computer Organization

   Andrew S. TanenbaumPrentice Hall PTR2006978-0131485211.
   [BibTex]

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   BibTex Entry

   @book{tanenbaum:06:sco,
   author = {Andrew S. Tanenbaum},
   category = {os},
   edition = {Fifth},
   isbn = {978-0131485211},
   publisher = {Prentice Hall PTR},
   title = {Structured Computer Organization},
   year = {2006},
   }

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4. Systemprogrammierung – Grundlage von Betriebssystemen: Sachwortverzeichnis

   Wolfgang Schröder-Preikschat2019.
   PDF [BibTex]

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   BibTex Entry

   @misc{schroeder-preikschat:glossar,
   author = {Wolfgang Schr{ö}der-Preikschat},
   title = {Systemprogrammierung – Grundlage von Betriebssystemen: Sachwortverzeichnis},
   url = {https://www4.cs.fau.de/DE/~wosch/glossar.pdf},
   year = {2019},
   }

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