Übersicht - Echtzeitsysteme
Lehrender: | Dr.-Ing. F. Golatowski |
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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
- Wolfgang Schreiner,Thread Programmierung unter Linux in C und C++ (Teil 1),Uni Linz
- Wolfgang Schreiner, Thread Programmierung unter Linux in C und C++ (Teil 2),Uni Linz
- J. Zalewski, What Every Engineer Needs to Know About Rate-Monotonic Scheduling: A Tutorial, Real-Time Magazine, S. 6-24, 1/1995
- Das Lynx-Posix-Script [PDF]
- N. J. Keeling, Missed it! - How Priority Inversion messes up real-time performmance and how the Priority Ceiling Protocol puts it right. Real-Time Magazine, S. 46-50, 4/1999
- Dr. David B. Stewart beschreibt in seinem Paper Twenty-Five Most Common Mistakes with Real-Time Software Development die Fehler, die bei der Programmierung von Echtzeitsystemen üblicherweise auftreten können. Der Artikel ist aber auch für alle normalen Programmierer lesenswert.
Download ( Slides, Paper )
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.Bei Fragen wenden Sie sich bitte an oder Herrn Dr.-Ing. F. Golatowski.