Betriebssysteme: Parallelität und Thread-Management

Moderne Software setzt auf die Fähigkeit, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen, ohne die Stabilität oder Geschwindigkeit zu beeinträchtigen.Dieser Kurs bietet einen klaren Weg in die komplexe Welt der Parallelität von Betriebssystemen und erklärt, wie Systeme gemeinsam genutzte Ressourcen und parallele Ausführung verwalten.Sie erhalten das technische Vokabular und den konzeptionellen Rahmen, die zur Optimierung der Leistung auf Systemebene erforderlich sind. Am Ende dieses Kurses werden Sie die Mechanik der Multi-Thread-Programmierung verstehen und wissen, wie Sie Systeme entwerfen, die häufige Synchronisierungsfehler vermeiden.Sie werden in der Lage sein zu erklären, wie der Kernel Hardwareressourcen verwaltet, um Anwendungen reibungslos laufen zu lassen. Was Sie lernen werden: - Verstehen Sie die Kernunterschiede zwischen Prozessen und Threads in einer modernen Umgebung - Anwenden von Synchronisationsprimitive wie Sperren, Semaphoren und Bedingungsvariablen - Analysieren und lösen Sie Gleichzeitigkeitsprobleme wie Race-Bedingungen und Deadlocks - Erkunden Sie die Multi-CPU-Scheduling und wie Betriebssysteme Workloads über Kerne ausgleichen - Üben Sie das Entwerfen threadsicherer Datenstrukturen für einen zuverlässigen Datenzugriff - Erfahren Sie mehr über moderne Konkurrenzkonzepte, einschließlich atomarer Operationen und asynchroner Muster Der Kurs beginnt mit der grundlegenden Terminologie und der Geschichte des Concurrent Computing, bevor Sie durch die Implementierung von Sperrmechanismen und Zeitplanungsstrategien geführt werden.Dieser textbasierte Lehrplan ist für Anfängerprogrammierer und Studenten gedacht, die verstehen möchten, was unter der Haube ihres Codes passiert.Keine spezielle Hardware- oder Softwareinstallation ist erforderlich, um loszulegen. Entwickeln Sie ein tieferes Verständnis der Systemleistung durch diese grundlegenden Konzepte.