Betriebssysteme II (2013)

Sommersemester 2013

Prof. Dr. Andreas Polze

Frank Feinbube
Christian Neuhaus

Inhalt der Vorlesung

Die Lehrveranstaltung richtet ihren Schwerpunkt auf Technologien in Standard-Betriebssystemen (general-purpose operating systems) und diskutiert Techniken und Ansätze am Beispiel der Microsoft Windwos NT/2000/XP-Betriebssystemfamilie. Diese Ansätze werden in Relation gesetzt zu Lösungen, die in UNIX/Mac OS X/ Linux, dem VMS-Betriebssystem und eingebetteten Systemen realisiert worden sind.

Auf diesen Seiten finden Sie Unterlagen zu den Vorlesungen, die laufend ergänzt werden. Insbesondere finden Sie einige Foliensätze, die über das in der Vorlesung gezeigte Material hinausgehen.

Als Teilnehmer der Lehrveranstaltung sind Sie berechtigt Kopien der Unterlagen für Ihre eigene Verwendung anzufertigen. Jegliche Vervielfältigung und Nachnutzung der Unterlagen in elektronischer oder gedruckter Form bedürfen der schriftlichen Zustimmung des Autors.

Termine

• Dienstag: 09:15 Uhr, H-2.58; Vorlesung / Übung im Wechsel
• Mittwoch: 11:00 Uhr, H-2.58; Vorlesung

Die Prüfungen finden in der Woche vom 16. bis 20. September statt, an jedem Tag gibt es sechs Termine zwischen 10.00 und 14:30 Uhr. Die Listen zum Eintragen hängen am Lehrstuhl aus (C.1-2, an der Tür).

Unterlagen zur Vorlesung

1. Einführung: 1
2. Devices and I/O: 1 2 3
3. File Systems: 1 2 3 4 5 6 7
4. Networking: 0 1 2 3
5. Fault Tolerance 1
6. Echtzeitsysteme 1 2 3
7. Virtualisierung 1 2 3 4 5 6
8. Quizzes 1

Übungen

Die Übungen haben Seminarcharakter.

1. Aufgabe – Treiberprogrammierung unter Windows (Vorstellung am 14.05.2013)

In dieser Aufgabe geht es um die Programmierung eines einfachen Windows-Legacy-Treibers. Der Treiber soll die folgende Funktionalität umfassen:

• Gerät öffnen (IRP_MJ_CREATE)
• Ein Schreibaufruf (IRP_MJ_WRITE) führt dazu, dass der Treiber die mittels WriteFile geschriebene Zeichenkette (ASCII-Kodierung) speichert.
• Ein Leseaufruf (IRP_MJ_READ) liefert den Inhalt einer zwischengespeicherten Zeichenkette. Wurde noch kein Text gespeichert, soll ein geeigneter Fehlerwert zurück gegeben werden.
• Eine Funktion (IRP_MJ_DEVICE_CONTROL), die Groß- und Kleinschreibung in der zwischengespeicherten Zeichenkette vertauscht.
• Gerät schließen (IRP_MJ_CLOSE)

Implementieren Sie des weiteren eine Testanwendung, die die Funktionalität des Treibers testet.

Der bereitgestellte Programmrahmen enthält bereits Makefiles zum Übersetzen des Treibers und der Anwendungn (vsdtest).

• Folien zur Übung
• Quell-Code-Rahmen

2. Aufgabe – FAT ls -R (Vorstellung am 04.06.2013)

• Folien zur Übung
• Hilfsfunktionen für FAT Lookup
• Bootsector Struct
• Quellen
  • http://www.maverick-os.dk/FileSystemFormats/FAT16_FileSystem.html
  • http://home.freeuk.net/foxy2k/disk/disk6.htm
  • Microsoft FAT Spec.
  • http://www.win.tue.nl/~aeb/linux/fs/fat/fat-1.html
  • Virtual Floppy Drive
• FAT12 Abbild (Achtung LFN enthalten)
• FAT12 Abbild (keine LFN)
• FAT12 Abbild (Unterverzeichnis mit 2 Clustern)

3. Aufgabe – Chat mit Windows Named Pipes (Vorstellung am 25.06.2013)

• Folien zur Übung

Leistungserfassung

Im Einzelnen gelten folgende Regeln:

1. Es handelt sich um eine 6 Punkte Bachelor-Vorlesung.
2. Zur Vorlesung werden Übungsaufgaben gestellt.
3. Die Belegungsfrist endet am 06.05.2013 .
4. Die Ermittlung der Endnote erfolgt in einer mündlichen Prüfung gegen Ende der vorlesungsfreien Zeit (September).
5. In den ersten zehn Minuten der mündlichen Prüfung können Sie (optional) einen Vortrag zu einem Thema aus der Vorlesung (freie Wahl) halten. Anschließend werden Fragen zu Ihrem Vortrag und weitere Fragen zur Vorlesung gestellt.

Literaturhinweise

• Sysinternals Webseite www.sysinternals.com
• (CRK) Tools
• Curriculum Resource Kit Website
  Link nicht mehr erreichbar: https://web.archive.org/web/20110930141613/http://www.microsoft.com/resources/sharedsource/default.mspx
• Mark A.Russinovich/David A. Solomon, "Windows Internals", 4th Edition, MS Press 2005.
• David A. Solomon/Mark E. Russinovich, "Inside Windows 2000", 3rd Edition, MS Press, 2000.
• John Hart, „Win32 System Programming“, Addison-Wesley, 1997.
• Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, "Operating System Concepts", John Wiley & Sons, 6th Ed., 2003;
  Webseite zu diesem Buch unter os-book.com
• Gary Nutt, "OS Projects using Windows NT", Addison-Wesley, 1999.
• Helen Custer, "Inside Windows NT", MS Press, 1993.
• Andrew S. Tanenbaum, "Distributed Operating Systems", Prentice Hall, 1995.
• Walter Oney, "Programming the Microsoft Windows Driver Model", MS Press, 2003.
• VMware curriculum repository: GoVirtual.org

Ablauf der Lehrveranstaltung

Die Vorlesung wird auf deutsch gehalten. Dennoch liegen die Folien in englischer Sprache vor.
In der unten stehenden Liste finden Sie die Unterlagen im pdf-Format.