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Allgemeine OS-Grundlagen

• Einführung Betriebssysteme
• Betriebssystemkonzepte (Prozesse, Speicherverwaltung, Dateien, Kernel-/Userspace, Real-Time/Non-realtime Systemaufrufe, IO, Peripherie, Konsole)
• Architekturen (Monolithisch, Modular, Microkernel)
• Virtualisierung/Emulation und Betriebssysteme, Images, Unikernel
• Betriebssystemvarianten, von mobilen Endgeräten bis Cloud-Scale Server, von Unix bis Linux

Moderne Konzepte, Mechanismen, Architektur und Dienste am Beispiel des Linux-Betriebssystems

• Systemstart (MBR/Bootloader, UEFI, Boottracer, Bootchart)
• Prozesse, Prozess-Scheduling, Systemcalls, Prozesskommunikation/D-Bus, Dienste, Dienstmodell, Systemd
• Speicherverwaltungkonzepte, Virtueller Speicher, Seitentabellen, MMU, Swapping, Paging, Non-uniform Memory Architecture, (NUMA), Huge-Page-Table (HPT), Kernel-Same-Page Merging (KSM)
• Dateisystemkonzepte, Dateien, Verzeichnisse, Zuverlässigkeit, Performance, RAM und TMP-Dateisysteme, Overlay File Systems, Partitionen/Volumes, Logical Volume Manager (LVM),  Proc-Filesystem
• Peripherie, Interrupt, Geräte- und Treibermodelle
• Kernel- und Treiberprogrammierung, Architektur, Treiber-Template, Lesen und Schreiben im Kernel/DMA/Treiber-IO, Blockgeräte-Treiber, DKMS (Dynamic Kernel Module Support), User-space Treiber (uio)
• Kernel-Threads
• Virtualisierung, Emulation, KVM, QUEMU, Libvirt
• Container-basierte Virtualisierung, Ressourcenverwaltung, C-Groups, Namespaces, Namespaces, Chroot, Unionmount, AUFS, LXC

Praktikum

• Linux-Systemboot, Linux-Dienste, GRUB-2, Ehterboot/gPXE, Systemd
• Prozesse, Ressourcen, Systemcalls
• Virtueller Speicher, Speicherverwaltung, Performance und Zuverlässigkeit
• Volumes und Dateisysteme, fdisk, Ext4 and Btrfs
• Kernel- und Treiberprogrammierung
• Virtualisierung mit KVM, libvirt
• Container-basierte Virtualisierung, Ressourcensteuerung mit cgroups, namespaces, chroot, Containerverwaltung mit LXC
• Konfiguration und Kompilieren eines individualisierten Linux-Kernels