Trefwoorden
Computerwetenschappen (P170), Informatica (P175), Computertechnologie (T120)
Doelstellingen
Partim Besturingssystemen I
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.
Partim Datacommunicatie
Aanleren van basisbegrippen en -concepten om inzicht te verwerven in hedendaagse communicatiesystemen.
Begrijpen en kunnen analyseren verschillende realistische casestudies: telefonie, computer-modem, seriële verbinding, ADSL en kabelnetwerken.
Leerinhoud
Het opleidingsonderdeel bestaat uit twee vakken: Besturingssystemen I en Datacommunicatie.
Partim 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
Partim Datacommunicatie:
- Situering en historiek van communicatie, beschrijving van communicatiesysteem, types communicatie (soort informatie, geografische spreiding, communicatierichting, schakelwijze, topologie), OSI-referentiemodel
- Analoge en digitale signalen, bandbreedte, bemonsteren (theorema van Nyquist) en kwantiseren, PAM, PCM, DPCM, DM, ADPCM …
- Kanaaleigenschappen: overdrachtsfunctie, ruis (soorten ruis, ruisgetal, ruistemperatuur), signaaltotruisverhouding, kanaalcapaciteit van Shannon, amplitudevervorming en fasevervorming
- Elektromagnetische golfvoortplanting, geleide golven bij telefoonlijnen (verdeelde parameters, verzwakking), coaxkabels (verzwakking) en glasvezelverbinding (interne reflectie, multimode-selfoc-monomode, verzwakking)
- Digitale communicatie via basisbandkanaal: keuze van golfvorm, keuze van pulsvorm (Unipolar-Bipolar, NRZ-RZ, AMI, Manchester…), meer dan 2 verschillende golfvormen
- Digitale communicatie via doorlaatband (ASK, FSK, PSK, QAM), constellatiediagram
- Multiplexing en multiple access: frequentie, golflengte, tijd (PDH, SDH, SONET), ruimte, code (DSSS, FHSS) en combinaties
Casestudie telefonie: PSTN, ISDN, DECT
- Casestudie computercommunicatie: via PSTN-modem (methodes voor full duplex werking, modemnormen), via seriële verbinding (RS-232)
- Casestudie ADSL: beperkingen van koperlijn voor ADSL, POTS-splitter, FDM-EC modems, modulatietechnieken, architectuur, HDSL-SHDSL-ADSL2-ADSL2+-RADSL-VDSL-VDSL2
- Casestudie kabelnetwerken: klassiek kabelnetwerk, tweewegverkeer over kabelnetwerk, HFC, Euro DOCSIS, toegangscontrole, telefonie langs kabel
Begincompetenties
Eindcompetenties verworven in Wiskunde I & II, Fysica I, Signalen en Systemen.
Eindcompetenties
Partim Besturingssystemen I
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)
Partim Datacommunicatie
In staat zijn om relevante wetenschappelijke en technische informatie adequaat te verzamelen en te verwerken (AC2)
In staat zijn om relevante bestaande en nieuwe technologieën en/of theorieën te assimileren, te implementeren en te gebruiken (AIC2)
In staat zijn om data- en telecommunicatiesystemen te analyseren, configureren, gebruiken en integreren in een IT-systeem (C1)
Leermaterialen
::Voor meer informatie, klik hier::
Partim Besturingssystemen I
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
Partim Datacommunicatie
Cursustekst
Hand-outs van de slides en extra documentatie via elektronische leeromgeving Dokeos
Referentiemateriaal:
- J. Schiller (2003). Mobile Communications. Second Edition, Pearson Education Limited. ISBN 0-321-12381-6.
- W. Stallings (2007). Data and Computer Communications. Eighth Edition, Pearson Education Inc. ISBN 0-13-243310-9.
- A. Tanenbaum (2003). Computer Networks. Fourth Edition, Pearson Education Inc. ISBN 0-13-038488-7.
Studiekosten
Partim Besturingssystemen I
Kosten voor de kopies van syllabus (€ 12)
Partim Datacommunicatie
Cursustekst via de cursusdienst (10 euro)
Bedrijfsbezoek (25 euro)
Studiebegeleiding
Partim Besturingssystemen I
Docenten zijn ter beschikking voor extra uitleg na afspraak.
Partim Datacommunicatie
De titularis is beschikbaar voor meer uitleg langs de daarvoor voorziene kanalen (tijdens en na de lessen, per e-mail of op een persoonlijke afspraak).
Onderwijsvormen
Hoorcolleges.
Theorielessen
Evaluatievorm
Partim Besturingssystemen I
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.
Partim Datacommunicatie
Mondeling examen met schriftelijke voorbereiding en openboek.
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
Partim Besturingssystemen I
Joris Moreau
Partim Datacommunicatie
dr. ir. Jo Verhaevert
|
|
