Trefwoorden
Computerwetenschappen (P170), Informatica (P175), Computertechnologie (T120)
Doelstellingen
Aanleren van de architectuur en van de belangrijkste basisprincipes van moderne besturingssystemen. Verwerven van ervaring met het oog op het beheer van computersystemen.
Aanleren van de basisbegrippen van de elementaire digitale communicatie en de technieken die gebruikt worden in de onderste lagen van communicatienetwerken op LAN- en WAN-niveau. Kennismaking met de nieuwste begrippen binnen dit domein.
Leerinhoud
Het opleidingsonderdeel bestaat uit twee vakken: Besturingssystemen I en Datacommunicatie.
Besturingssystemen I:
Algemeen:
• Overzicht van computersystemen en besturingssystemen
• Procesbeheer
• Gelijktijdigheid
• Geheugenbeheer
• Scheduling
• I/O- en bestandsbeheer
Meer in detail:
• Interrupts, instructiecyclus, uitschakelen van interrupts, kernelmodus en gebruikersmodus
• De geheugenhiërarchie, caching
• Het besturingssysteem als virtuele machine en beheerder van systeembronnen
• Multitasking, multithreading, symmetrishce en asymmetrische multiprocessing
• Gelaagde, modulaire en microkernelarchitecturen
• Procestoestanden en overgangen in het toestandsdiagram
• Procesbesturingsinformatie, procesidentificatie en processortoestandsinformatie
• Creëren en wisselen van processen, processwisselingen en moduswisselingen
• Klokinterrupts, I/O-interrupts, paginafouten, traps en systeemaanroepen
• Kernel-level en user-level threads
• Wederzijdse uitsluiting, processynchronisatie en interprocescommunicatie
• Softwarebenaderingen en hardwarebenaderingen voor wederzijdse uitsluiting
• Tellende en binaire semaforen, monitors en hun toepassingen
• Detectie en opheffing van deadlocks, vermijden en onmogelijk maken van deadlocks
• Randvoorwaarden voor geheugenbeheer, administratie van het geheugengebruik
• Adressering en dynamische adresvertaling
• Vaste en dynamische partitionering, paginering en segmentatie
• Adressering en dynamische adresvertaling, pagina- en segmenttabellen
• Virtueel geheugen, paginafouten, geïnverteerde paginatabellen, TLB-buffer
• Plaatsingsstrategieën, lokale en globale vervangingsstrategieën (o.a. klokstrategie)
• Paginabuffering en werksetbenadering
• Schedulingsniveaus
• Criteria en strategieën voor dispatching, realtime scheduling
• Principes van I/O-hardware en I/O-software
• Geprogrammeerde en interruptgestuurde I/O, directe geheugentoegang, I/O-kanalen
• I/O-buffering en schijfscheduling, schijfcache
Datacommunicatie:
Algemeen:
• Inleidende begrippen
• Transmissiemedia
• Voorstelling van data
• Elementaire transmissietechnieken
• Datalinkcontrole
• Multiplexing en WAN-access
• Schakeltechnieken op WAN-niveau
• Cases: xDSL en GSM
Meer in detail:
• Bandbreedte, seinsnelheid, lineaire vervorming, niet-lineaire vervorming, looptijdvervorming, ruis, signaal-ruis verhouding, informatie, informatiesnelheid, coderedundantie, broncodering, kanaalcodering, kanaalcapaciteit.
• UTP, coax, multimode optische vezel met stepindex en graded index, monomodevezel, modale dispersie, chromatische dispersie, polarisatiedispersie.
• NRZ, Biphase-codering, Multilevel binaire codering, ASK, FSK, PSK, QAM, PCM, DM, DPCM, ADPCM.
• Asynchrone en synchrone transmissie, klokextractie, CRC, foutcorrectie, modems, echocancellation.
• Poll & select, peer-to-peer verbinding, CSMA/CD, Token, datastroomcontrole, lijnefficiëntie, stop-and-wait, sliding window flow control, piggybacking, Go back N-ARQ, selective reject ARQ, HDLC.
• FDMA, synchrone TDMA, PDH, SDH, asynchrone TDMA, ATM, WDMA, CDMA.
• Verbindingsgerichte en verbindingsloze data-uitwisseling, lijnschakelen, linkschakelen, datagrammen, packetswitching, virtual circuit switching.
• HDSL, VDSL, ADSL, cellulair netwerk, GSM, DECT .
Begincompetenties
Eindcompetenties verworven in Wiskunde I & II, Fysica I, Signalen en Systemen.
Eindcompetenties
Kerncompetentie 1:
In staat zijn om alle concepten met betrekking tot moderne besturingssystemen en datacommunicatiesystemen te verwerven. (SC3, SC4)
Onder meer:
- in staat zijn om kritisch te denken rond besturingssystemen en datacommunicatiesystemen (AC1).
- inzicht hebben in de grondbeginselen van besturingssystemen en datacommunicatiesystemen (AIC2):
• de relatie tussen computersystemen en besturingssystemen
• kenmerken van moderne besturingssystemen (waaronder UNIX en WINDOWS2003)
• alternatieve technieken voor interprocescommunicatie en wederzijdse uitsluiting
• methodes voor detectie en remediëring van deadlocks
• alternatieve technieken voor geheugenbeheer
• praktische algoritmen voor geheugenbeheer en scheduling
• principes van I/O-hardware en I/O-software
• eigenschappen en gedrag van communicatiekanalen
• kwalitatieve beoordeling van encoderingstechnieken en digitale modulatietechnieken
• de werking van een modem
• de mechanismen in een datalinkprotocol
• de basisconcepten voor het opbouwen van telefoonnetwerken en WAN
- in staat zijn om een analyse te maken van datacommunicatiesystemen
Algemene competentie 1:
In staat zijn om relevante wetenschappelijke en technische informatie adequaat te verzamelen en te verwerken. (AC2)
Leermaterialen
::Voor meer informatie, klik hier::
Syllabus, aangevuld met het presentatiemateriaal (slides) dat gebruikt wordt tijdens de hoorcolleges.
Referentiemateriaal:
• Bic, Lubomir F. en Shaw, Alan C., Operating Systems Principles, Prentice Hall, 2003
• Deitel, Harvey M., Deitel, Paul J. en Choffnes, David R., Operating Systems, Prentice Hall, 2004
• Matthijsen, R., Truijens, J.J. en Doorenspleet, H., Computernetwerken en datacommunicatie, Academic Service
• O'Gorman, John, Operating System with Linux, Palgrave, 2001
• Silberschatz, Abraham, Galvin, Peter Baer en Gagne, Greg, Operating System Concepts with Java, Wiley, 2007
• Stallings, William, Data and Computer Communications 7de editie, Prentice Hall
• Tanenbaum, Andrew, Computernetwerken 4de editie, Pearson Education
• Tanenbaum, Andrew, Modern Operating Systems, Prentice Hall, 2001
Studiekosten
Kosten voor de kopies van syllabus (€ 12)
Studiebegeleiding
Docenten zijn ter beschikking voor extra uitleg na afspraak.
Onderwijsvormen
Hoorcolleges.
Evaluatievorm
Twee mondeling examens, met schriftelijke voorbereiding, gesloten boek.
Besturingssystemen I (50 %): drie vragen, gespreid over de ganse leerinhoud.
Datacommunicatie (50 %): een tiental korte vragen, gespreid over de ganse leerinhoud.
De beoordeling en het tot stand komen van de eindquotatie van opleidingsonderdelen gebeurt via het wiskundige gemiddelde volgens de toegekende coëfficiënten. Indien nochtans op één van de onderscheiden vakken (delen van opleidingsonderdelen) 7 of minder op 20 wordt behaald, kan worden afgeweken van deze rekenkundige berekening van de eindquotatie van het opleidingsonderdeel en kunnen de punten bij consensus worden toegekend.
OP-leden
Jan Beyens, Joris Moreau
|
|
