Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg  /   Technische Fakultät  /   Department Informatik

Betriebssystemtechnik (BST) im SS 2021

Inhalt der Übungen

Im Rahmen der Übungen werden ausgewählte Vorlesungsinhalte im Sinne einer Erweiterung der in der Vorlesung Betriebssysteme (BS) entwickelten StuBS-Varianten angewandt. Ausgehend von der Einprozessor-Variante OOStuBS (Objektorientiertes Studenten-Betriebssystem) bzw. der Mehrkern-Variante MPStuBS (Multiprozessor Studenten-Betriebssystem) werden Privilegienisolation, räumliche Isolation und fortgeschrittene Adressraumkonzepte implementiert.

  • Privilegienisolation
    • Verwendung von x86 Schutzringen zur Trennung von Benutzermodus und Systemmodus
    • Systemeintritt durch Systemaufrufe
  • Räumliche Isolation
    • Verwaltung von freiem physikalischen Speicher
    • Erzeugung und Verwaltung von Adressräumen
    • Ausführung von Prozessen in eigenem Adressraum
    • Laden von Programmen; Erzeugen von Prozessen
  • Fortgeschrittene Adressraumkonzepte
    • Nachrichtenversand ohne Kopieren
    • Copy on Write
    • Implementierung von fork(2)

Die Übungsaufgaben sind projektorientiert, d. h. der gesamte Stoff wird in kleinere Portionen aufgeteilt, die dann jeweils von einer Gruppe bestehend aus 2 Studierend zu bearbeiten sind (wobei für die Zusammenarbeit kein persönliches Treffen notwendig ist).

Im Gegensatz zu den Übungen in Betriebssysteme (BS) wird nur eine initiale Vorgabe herausgegeben, jedoch keine Klassenrümpfe oder ähnliches. Dementsprechend muss selbst auf die Konzeptionierung einer ordentliche Architektur geachtet werden.

Für die Rechnerübungen ist zu den entsprechenden Zeiten der Rechnerraum reserviert und mindestens ein Übungsleiter anwesend.

Die Abgabe der Aufgaben findet in Form einer Live-Präsentation der Lösungen auf der nackten Hardware statt, zudem wird der entwickelte Quelltext besprochen. Dies geschieht spätestens in der Tafelübung am Abgabetag.

Aufgaben & Übungsmaterial

An dieser Stelle findet ihr die Aufgaben zu den Übungen der Lehrveranstaltung Betriebssystemtechnik.

Zu jeder Aufgabe gibt es sowohl im Videoportal der FAU als auch hier die Videos zum direkten Ansehen auf der Webseite und als Download (inklusive Folien und Transkript ), welche die notwendigen Konzepte erörtern und Hinweise zu der Umsetzung geben.

Nr. Kurzbeschreibung Bearbeitungszeitraum
0 Einführung (Vorbereitung, freiwillig)
1 Privilegientrennung 12.04.2021 – 23.04.2021
2 Systemaufrufe 26.04.2021 – 07.05.2021
3 Paging 10.05.2021 – 14.05.2021
4 Trennung von Kern & Anwendung 17.05.2021 – 04.06.2021
5 Fork & Map 07.06.2021 – 11.06.2021
6 Nachrichtenaustausch 14.06.2021 – 25.06.2021
7 Erweitertes Paging / Copy-On-Write 28.06.2021 – 09.07.2021

Bitte beachten:

  • Hinweise zur Integration und zum Test eurer Lösungen in das vorgegebene System findet ihr in der Beschreibung der Entwicklungsumgebung.
  • Damit ihr nicht in den CIP kommen müßt, kann über entfernt auf die Referenzsysteme zugegriffen werden.
  • Die Abgabe erfolgt innerhalb des Bearbeitungszeitraums durch Einreichen der Lösung als Merge-Request – eurer System soll dabei auf den bereitgestellten Testrechnern voll funktionsfähig sein.

Module

Die Veranstaltung Betriebssystemtechnik wird alternativ als Modul mit 5 bzw. 7,5 ECTS angeboten. Vorlesung, Übung und Rechnerübung finden für beide Varianten gemeinsam statt. Für 7,5 ECTS müsst ihr die Mehrkernvariante MPStuBS erweitern, für 5 ECTS genügt die Einkernvariante OOStuBS.
Die Modulnote wird in einer 30-minütigen mündlichen Prüfung über den Stoff der Vorlesung und der Übung ermittelt. Die erfolgreiche Abgabe der Aufgaben ist dabei Voraussetzung für die Teilname an der mündlichen Prüfung.

Mailingliste & weitere Kommunikationskanäle

Falls ihr konkrete Fragen habt, könnt ihr an die extra für die Lehrveranstaltung eingerichtete Mailinglisten schreiben:

Direkte Fragen zu den Übungsaufgaben bitte immer an die Mailingliste i4stubs-all schreiben, damit auch eure Mitstudenten/-studentinnen einen Nutzen davon haben und wir nicht jede Frage mehrfach beantworten müssen.

Im IRCNet hat gibt es dafü einen dedizierten Kanal (irc.fau.de:#i4stubs), in dem Betreuer, ehemalige und derzeitige Studenten anwesend sind. Ebenfalls kann auch der Jabber/XMPP-MUC i4stubs@conference.cs.fau.de verwendet werden, welcher die Inhalte mit dem IRC-Kanal teilt.

Außerdem gibt es Dienstags, ab 12:15 Uhr eine (digitale) Sprechstunde, in der Fragen zu Vorlesung und Übung gestellt werden können. Verwendet wird für die Videokonferenz das lehrstuhlinterne BigBlueButton und – als Fallback – FAU zoom.
Die Zugangsinformationen werden euch per Mail mitgeteilt.
Bitte sorgt dabei für eine gute Sprachqualität: Verwendet ein Headset und nicht das für Störgeräsche extrem anfällige eingebaute Laptopmikrofon. Sorgt für eine leise Umgebung sowie stabile Internetverbindung (ggf. LAN statt WLAN).

UnivIS-Informationen zur den Übungen

Übungen zu Betriebssystemtechnik (fällt aus) (Ü BST)

Dozentinnen/Dozenten
Bernhard Heinloth, M. Sc., Christian Eichler, M. Sc.

Angaben
Übung
2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 2,5
für Gasthörer zugelassen, Sprache Deutsch
Zeit und Ort: n.V.

Studienfächer / Studienrichtungen
WPF INF-BA-V-VSB 5-6
WPF INF-MA ab 1
WF IuK-BA 6
WF ICT-MA 1-4

Voraussetzungen / Organisatorisches
HINWEIS für das Sommersemester 2021:
Aufgrund der außergewöhnlichen Begleitumstände und den sich daraus ergebenden Einschränkungen für Präsenzveranstaltungen findet diese Lehrveranstaltung nicht statt.