Betriebssystem-Entwicklung

Aktuelles
Die Veranstaltung findet in Präsenz statt.

Dozent
Prof. Dr. Michael Schöttner

Studiengang
Master-Studiengang Informatik

Leistungspunkte
5 LP ab PO 2015, alte PO 7,5 LP (Arbeitsaufwand 150 Stunden; Kontaktzeit 60 Stunden; Selbststudium 90 Stunden)

Lehrveranstaltungen

Vorlesung „Betriebssystem-Entwicklung“, 2 SWS, Mo. 08:30 - 10 Uhr, Seminarraum 25.12.01.51
Übung, 2 SWS, Do. 12:30 - 14 Uhr, Seminarraum 25.12.01.51

Inhalte
Die Vorlesung vermittelt grundlegende Konzepte, die für den Bau eines Betriebssystems in den Übungen erforderlich sind. Dadurch können auch Studierende teilnehmen, die nicht "Betriebssysteme und Systemprogrammierung" gehört haben.

Inhalte der Vorlesung:

Bootvorgang und Debugging
x86-64 Architektur
Interrupts (PIC und APIC)
Koroutinen und Threads
Scheduling
Synchronisierung
PC Bussysteme
Gerätetreiber (Linux, Windows)

Der Schwerpunkt des Moduls liegt auf den Übungen, in denen in Einzelarbeit ein einfaches 64-Bit PC-Betriebssystem von Grund auf entwickelt wird. Dies erfolgt wahlweise in C++ oder Rust und mithilfe aufeinander aufbauender Aufgaben.

Lernergebnisse/Kompetenzen
Nach erfolgreicher Teilnahme an den Veranstaltungen dieses Moduls können die Studierenden:

die Programmiersprache C++ oder Rust für die hardwarenahe Programmierung anwenden,
grundlegende Betriebssystemfunktionen selbst entwickeln, und
die nebenläufigen Vorgänge (Interrupts und Threads) in einem Betriebssystem selbst programmieren und synchronisieren.

Literatur

Intel Corporation, Intel Architecture Software Developer's Manual.
Weitere Literaturhinweise werden in der Vorlesung bekannt gegeben

Verwendbarkeit des Moduls

Wahlpflichtbereich Praktische oder Technische Informatik
Schwerpunktbereich
Individuelle Ergänzung
Anwendungsfach für den Ergänzungsbereich im Master-Studiengang Mathematik

Teilnahmevoraussetzungen
Bachelor-Studierende müssen die Voraussetzungen für den Vorgriff auf die Mastermodule erfüllen.

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Prüfungsstoff ist "nur" das eigene Betriebssystem, welches die Funktionen aus den Aufgaben realisieren muss.

Häufigkeit des Angebots, modulare Schiene
Jedes Sommersemester

Modulbeauftragte und hauptamtliche Lehrende
Prof. Dr. Michael Schöttner

Verantwortlichkeit: