t.BA.IT.BSY.19HS (Betriebssysteme) 
Modul: Betriebssysteme
Diese Information wurde generiert am: 29.11.2022
Nr.
t.BA.IT.BSY.19HS
Bezeichnung
Betriebssysteme
Veranstalter
T InIT
Credits
4

Beschreibung

Version: 2.0 gültig ab 01.08.2019
 

Kurzbeschrieb

Betriebssysteme sind zentraler Bestandteil jeder IT-Umgebung. Daher ist das Verstehen und Beherrschen von Betriebssystem-Konzepten und entsprechenden Implementierungen unerlässlich. Dieses Modul widmet sich daher vollständig dieser Aufgabenstellung, in Theorie und Praxis. Zum Einsatz kommt dafür eine aktuelle Linux-Umgebung, aufgrund der Zugänglichkeit und der Bedeutung in der modernen IT.

Modulverantwortung

bohe

Lernziele (Kompetenzen)

Ziel Kompetenzen Taxonomiestufen
Sie verstehen die Entstehung, Grundlagen und Konzepte moderner Betriebssysteme. F, M K2
Sie verstehen die Architektur, das Dienstmodell und Gerätemodell, sowie die vorhandenen Mechanismen des Linux-Betriebssystems. F, M K2, K3
Sie verstehen und beherrschen die Dienste und Mechanismen, welche für verschiedene Virtualisierungskonzepte im Kernel vorhanden sind. F, M K2, K3
Sie können Kernmodule programmieren und einen individualisierten Kern erzeugen. F, M K3, (K4)

Modulinhalte

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

Lehrmittel/Materialien

 

Ergänzende Literatur

 

Zulassungs-voraussetzungen 

 

Unterrichtssprache

(X) Deutsch ( ) Englisch

Teil des Internationalen Profils

( ) Ja (X) Nein

Modulausprägung

Typ 3a
  Details siehe unter: T_CL_Modulauspraegungen_SM2025

Leistungsnachweise

Bezeichnung Art Form Umfang Bewertung Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester keine        
Semesterendprüfung   Schriftlich 90m Note 100%

Bemerkungen

 

Rechtsgrundlage

Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.

Hinweis

Kurs: Betriebssysteme - Praktikum
Nr.
t.BA.IT.BSY.19HS.P
Bezeichnung
Betriebssysteme - Praktikum

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Betriebssysteme - Vorlesung
Nr.
t.BA.IT.BSY.19HS.V
Bezeichnung
Betriebssysteme - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 01.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.