Vorlesung Systemarchitektur WS 2008/2009
Datum	Referent	Titel	Quelle
20.10.2008	Gerd Liefländer	Introduction	pdf, additional slides
22.10.2008	Philipp Kupferschmied	Introduction to Programming Assignments	pdf
27.10.2008	Gerd Liefländer	System Overview	pdf, additional slides
29.10.2008	Gerd Liefländer	System Structures	pdf, additional slides
03.11.2008	Gerd Liefländer	Activities	pdf, additional slides
05.11.2008	Gerd Liefländer	Threads (1)	pdf
10.11.2008	Gerd Liefländer	Threads (2)	additional slides
12.11.2008	Gerd Liefländer	Thread Switching	pdf
19.11.2008	Gerd Liefländer	Coordination (1)	pdf
24.11.2008	Gerd Liefländer	Coordination (2) - Mutual Exclusion (1)	pdf
26.11.2008	Gerd Liefländer	Mutual Exclusion (2)	additional slides
01.12.2008	Gerd Liefländer	Message Passing	pdf
03.12.2008	Philipp Kupferschmied	Thread Switch and IPC in L4	pdf
03.12.2008	Sven Krohlas	Windows Thread States	pdf
08.12.2008	Frank Bellosa	Scheduling (1)	pdf
10.12.2008	Frank Bellosa	Scheduling continued
15.12.2008	Frank Bellosa	Scheduling continued
17.12.2008	Gerd Liefländer	Scheduling (2)	pdf
22.12.2008	Gerd Liefländer	Priority Inversion	pdf
07.01.2009	Gerd Liefländer	Deadlocks	pdf
12.01.2009	Gerd Liefländer	Memory Management	pdf
14.01.2009	Gerd Liefländer	Address Spaces	pdf
19.01.2009	Gerd Liefländer	Virtual Memory (1)	pdf
21.01.2009	Gerd Liefländer	Virtual Memory (2)	pdf
26.01.2009	Gerd Liefländer	I/O Management (1)	pdf
28.01.2009	Gerd Liefländer	I/O Management (2)	pdf
02.02.2009	Gerd Liefländer	Files and File Management	pdf
04.02.2009	Gerd Liefländer	File System	pdf
09.02.2009	Gerd Liefländer	Example File Systems	pdf
11.02.2009	Gerd Liefländer	Linux	pdf
11.02.2009	Gerd Liefländer	Summary	pdf
17.11.2009	Gerd Liefländer	Thread States, Dispatching	pdf

Zur Vorbereitung auf den Kurs
Autor	Titel	Quelle
Gerd Liefländer	History of Operating Systems	pdf
Gerd Liefländer	Hardware (P)Review	pdf

Notizen zur Vorlesung "Systemarchitektur"

Autor: Gerd Liefländer

Kapitel 01	Organisation und Einführung	pdf
Kapitel 02	Hardwareüberblick	pdf
Kapitel 03	Überblick über Systeme	pdf
Kapitel 04	Tasks, Prozesse, Threads	pdf
Kapitel 05	Threadwechsel (Thread Switch), Threadzustände (Thread States)	pdf
Kapitel 06	Nebenläufigkeit, Synchronisation, Wechselseitiger Ausschluss	pdf
Kapitel 07	Kommunikation	pdf
Kapitel 08	Verklemmungen	pdf
Kapitel 09	Planung (Scheduling)	pdf
Kapitel 10	Prioritätsinversion	pdf
Kapitel 11	Speicherverwaltung	pdf
Kapitel 12	Adressraumverwaltung	pdf
Kapitel 13	Virtueller Speicher	pdf
Kapitel 14	Ein-/Ausgabesubsystem	pdf
Kapitel 15	Dateien und Dateisystem	pdf

Literatur zur Vorlesung "Systemarchitektur"

Autor(en)	Titel / Verlag / Jahr
Bacon, J., Harris, T.	Operating Systems, Concurrent and Distributed Software Design, Addison Wesley, 2003
Nehmer, J., Sturm, P.	Systemsoftware: Grundlagen moderner Betriebssysteme, dpunkt.verlag, 2001
Silberschatz, et al.	Operating System Concepts, John Wiley a. Sons, 8th ed., 2008
Stallings, W.	Operating Systems: Internals and Design Principles, Prentice Hall, 5th ed., 2005
Tanenbaum, A.	Modern Operating Systems, Prentice Hall, 3rd ed., 2007
Tanenbaum, A.	Computer Networks, Prentice Hall, 4th ed., 2003
Wettstein, H.	Systemarchitektur, Hanser Verlag, 1993
Leffler, S.	The Design and Implementation of the 4.3BSD Unix Operating System, Addison-Wesley, 1996
Solomon, D.	Inside Windows NT, Microsoft Press, 2nd ed., 1998
Davis, W., Rajkumar, T.M.	Operating Systems: A Systematic View, Addison Wesley, 6th ed. 2004
Hennessey, J.L., Paterson, D.A.	Computer Architecture: A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann, 3rd ed., 2003
Liedtke, J.	Caches Versus Object Allocation, In 5th IEEE International Workshop on Object-Orientation in Operating Systems (IWOOOS), Seattle, WA, October 1996 (pdf)
Liedtke, J.	Potential Interdependencies between Caches, TLBs and Memory Management Schemes, Draft, GMD, 1995 (pdf)
Tanenbaum, A.	A Comparison of Three Microkernels, The Journal of Supercomputing, 9, 7-22 (1995)
Baker, T.P.	A Stack-Based Resource Allocation Policy for Realtime Processes, Florida State University, USA (Presented by Tsai Lin-Jiun, National Taiwan University EE/CSIE) (pdf)

Inhalt

In der Wahlpflichtveranstaltung Systemarchitektur werden verschiedene Ansätze vorgestellt, Softwaresysteme gemäß vorgegebener Entwurfsziele zu entwerfen und zu konstruieren, sowie deren Leistungsfähigkeit unter Last zu prognostizieren und zu analysieren.

Vorlesung und Übung gehen auf Betriebssysteme und anwendungsspezifische Basissysteme ein, angefangen von kleinen pervasiven Minisystemen (wie z.B. einem Kaffeeautomaten) bis hin zu hochkomplexen Informationssystemen (wie z.B. Flugbuchungssystemen).

In diesen sowohl größenordnungsmäßig als auch funktional verschiedenen Softwaresystemen ist eine Reihe von immer wiederkehrenden Aufgabenstellungen zu lösen, deren Beherrschung eine Grundvoraussetzung für bessere zukünftige Systeme ist. Insbesondere spielt das effiziente und sichere Zusammenspiel der Einzelkomponenten eine tragende Rolle bei jedem Systementwurf. Charakteristisch für diese Veranstaltung ist, dass wir gemeinsam den Gestaltungsspielraum von Systemarchitekten ausloten wollen.

In der Vorlesung werden folgende Themen behandelt: Prozesse (threads), Adreßräume und Domänen, Interaktionen in Form von Synchronisation (events, semaphore, critical regions, monitors), Kommunikation (messages, rpc) und Kooperation auf gemeinsamen Daten (semaphores, shared memory), temporäre und persistente Daten (buffers, files), Betriebsmittelverwaltungsarten (physical, virtual resources), mehrere Beispiele von strukturierten Systemen (layered systems, mikrokernel systems, realtime systems). In einigen der obigen Einzelthemen stecken Planungsprobleme (scheduling), die sowohl singulär als auch im Zusammenhang behandelt werden.