Übersicht - Echtzeitsysteme

Lehrender: Dr.-Ing. F. Golatowski
Semester: Winter-Semester
SWS: 3 Vorlesungen, 1 Übung, 1 Laborpraktikum
LP: 6
Prüfung: 90 min Klausur
Voraussetzungen: Einführung in die praktische Informatik
Systemnummer: 1301050
LSF-Nummer: 24525

Ziel

Durch die Lehrveranstaltung werden die Prinzipien des Designs und der Realisierung von Echtzeitbetriebssystemen vermittelt. Dabei stehen die Real-Time-Linux-Betriebssysteme im Vordergrund.

Inhalt

  • Einleitung
    • Aufgaben eines Betriebssystems
    • Betriebssystemdefinitionen
    • Betriebsarten
    • Betriebssystemstrukturen
    • Systemaufrufe
  • Betriebssystemkern
    • Prozesse
    • Prozeßzustände
    • Prozeßkontrollblock
    • Prozeßumschalter
    • Prozeßverwalter
    • Aufbau des Betriebssystemkerns
  • Prozesse
    • Prozeßkonzept in Multitaskingsystemen
    • Prozeßkonzept unter UNIX und MS/Windows NT
    • Interprozeßkommunikation
    • Mechanismen der Interprozeßkommunikation
    • Klassische Probleme der Interprozeßkommunikation
    • Prozeßscheduling
  • Speicherverwaltungsmechanismen
    • Auslagerung
    • Überlagerung virtueller Speicher
    • Speicherverwaltung unter UNIX
  • Dateisystem
    • Dateiorganisation
    • Dateidienste
    • Schutzmechanismen
    • Sicherheit
    • Dateisystem unter UNIX 
  • Eingabe- Ausgabeverwaltung
    • Prinzipien der E/A-Hardware
    • Prinzipien der E/A-Software
    • Verklemmungen
    • Gerätetreiber unter UNIX
  • Klassifikation von Betriebssystemen
    • Schedulinganalyse
    • Performancemessung

Literatur

  • Tanenbaum, Andrew S.: Betriebssysteme, Carl Hanser Verlag München Wien, 1991
  • Danneger, Gaugelin: Parallele Prozesse unter UNIX, Carl Hanser Verlag München Wien, 1991
  • Wettstein, H.: Architektur von Betriebssystemen, Carl Hanser Verlag München Wien, 3. Auflage, 1987
  • R. Kern, Prozeßauswahl und Ablaufplanung in Echtzeit-Systemen. Elektronik, 1992, H. 14, S. 26 - 32

Links

Material zur Vorlesung und Übung

  • Vorlesung: Dr.-Ing. F. Golatowski
    • Einführung und Begriffe:   [PPT]
    • Aufbau u. Eigenschaften von Echtzeitsystemen und Echtzeitbetriebssystemen:   [PPT]
    • Möglichkeiten zum Aufbau von Echtzeitsystemen. Coroutine, Interruptsysteme, Vordergrund- und Hintergrund-Systeme, Echtzeitbetriebssysteme  [PPT]
    • Allgemeines zu Prozesse, Tasks und Threads: [PDF]
    • Interprozesskommunikation [PDF]
    • Probleme der Interpozesskommunikation, Wechseitiger Ausschluss, Kritischer Abschnitt [PDF][Zusammmenfassung]
    • Basisoperationen der Interprozesskommunikation [PDF]
    • POSIX 1003.1  [PPT]
    • POSIX 1003.1a  [PPT]nur als Info
    • POSIX Übung [PPT]
    • RT-Linux [PPT]
    • Schedulinganalyse [PPT]
    • Klassifikation [PPT]
    • Performancemessung [PPT]
  • Übung:   M.Sc. M. Rethfeldt
    Die Übungsaufgaben werden semesterbegleitend auf StudIP zur Verfügung gestellt.

  • Labor-Praktikum

    Bei Fragen wenden Sie sich bitte an oder Herrn Dr.-Ing. F. Golatowski.

LSF-Server

LSF-Server

Hinweise

Raumbelegungsplan WM1216

Die Übungen werden unter UBUNTU-Linux durchgeführt. Bitte machen Sie sich im Vorfeld bereits mit Compilersystemen und den dazugehörigen Befehlen vertraut, z.B. gcc, ld, gdb, um den Übungsablauf nicht unnötig zu erschweren. Tipp: Abhängig von der Konfiguration des Systems ist es möglich, dass das Terminal eine Korn-Shell und keine Bash startet (Erkennbar an der fehlenden "Tab-Autovervollständigung" sowie einem "$" am Anfang der Zeile im Terminal anstelle der Pfadangabe). Hierzu beim Starten des Terminal das Kommando bash eingeben, um von der Korn-Shell in die Bash zu wechseln.