Vorlesung: Betriebssystemarchitektur

Sommersemester 2005

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. Einen Überblick über die Themen der Lehrveranstaltung findet sich hier.

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.

Unterlagen zur Übung finden Sie hier.

Klausur !

Klausurergebnisse

Am 18.07.2005 im HS1

Beginn: 11:00 Uhr
Einlass: 10:45 Uhr
  • Studentenausweis
  • Schreibutensilien

Termine und Dozenten

  • Mo, 9:15-10:45, Vorlesung in HPI HS 2, Prof. Dr. A.Polze
  • Do, 11:00-12:30 Vorlesung und Übung im Wechsel in HPI HS 1, Prof. Dr. A.Polze / Dipl.-Inf. B. Rabe

Der Leistungserfassungsprozess der Vorlesung schließt das regelmäßige Erledigen von Übungsaufgaben ebenso ein, wie eine schriftliche Prüfung am Anfang der vorlesungsfreien Zeit.

Literaturhinweise

  • David A.Solomon/Mark A.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.

Ablauf der Lehrveranstaltung

Die Vorlesung wird auf deutsch gehalten. Dennoch liegen die meisten Folien in englischer Sprache vor.
In der untenstehenden Liste finden Sie die Unterlagen im pdf-Format (Folien mit Notizen) (2 Folien je Seite).

Unit 1: Overview of Operating Systems

  1. Windows Operating System Internals Course Overview (.pdf) (.pdf 2)
  2. The Evolution of Operating Systems (.pdf) (.pdf 2)
  3. Windows Operating System Family – Concepts & Tools (.pdf) (.pdf 2)
  4. Microsoft Windows Roadmap (.pdf) (.pdf 2)

Unit 2: Operating System Principles

  1. Structuring of the Windows Operating System (.pdf) (.pdf 2)
  2. Windows Core System Mechanisms (.pdf) (.pdf 2)
  3. Windows on Windows - OS Personalities (.pdf) (.pdf 2)
  4. The Windows API – Naming Conventions, Types (.pdf) (.pdf 2)
  5. Lab description (.pdf) (.pdf 2) Quiz (.pdf) (.pdf 2)
  6. History of the Windows NT/2000/XP operating system (.pdf) (.pdf 2)

Unit 3: Concurrency

  1. Concurrency, Critical Sections, Semaphores (.pdf) (.pdf 2)
  2. Windows Trap Dispatching, Interrupts, Synchronization (.pdf) (.pdf 2)
  3. Advanced Windows Synchronization (.pdf) (.pdf 2)
  4. Windows APIs for Synchronization and Inter-Process Communication (.pdf2)
  5. Lab Manual (.pdf) Quiz (.pdf)

Unit 4: Scheduling and Dispatch

  1. The Concept of Processes and Threads (.pdf) (.pdf 2)
  2. Windows Processes and Threads (.pdf) (.pdf 2)
  3. Windows Process and Thread Internals (.pdf) (.pdf 2)
  4. Windows Thread Scheduling (.pdf) (.pdf 2)
  5. Advanced Windows Thread Scheduling (.pdf) (.pdf 2)
  6. Lab description (.pdf) (.pdf 2) Quiz (.pdf) (.pdf 2)

Unit 5: Memory Management

  1. Memory Management for Multiprogramming (.pdf) (.pdf 2)
  2. Windows Memory Management (.pdf) (.pdf 2)
  3. Windows Memory Managment Operations (.pdf) (.pdf 2)
  4. Windows Memory Management Internals (.pdf) (.pdf 2)
  5. Lab description: inter-process communication (.pdf) (.pdf 2) Quiz (.pdf) (.pdf 2)

Unit 6: Device Management - The Input/Output System (Elective)

  1. Principles of I/O Systems (.pdf)
  2. The Windows OS I/O System (.pdf)
  3. Windows I/O Processing (.pdf)
  4. Device Manangement, labs (.pdf)

Unit 7: Protection and Security (Elective)

  1. The Security Problem (.pdf 2)
  2. Windows Security Components & Concepts (.pdf 2)
  3. Windows Security Descriptors (.pdf 2)
  4. Security labs (.pdf 2) Quiz (.pdf 2)

Unit 8: File System (Elective)

  1. Background: Unix File Systems (.pdf)
  2. The Windows File System (NTFS) (.pdf)
  3. NTFS – Recovery Support (.pdf)
  4. Encrypting File System Security in Windows OS (.pdf)
  5. Windows Structured Exception Handling (.pdf)

Unit 9: Real-time and Embedded Systems (Elective)

  1. Introduction and Vocabulary (.pdf) (.pdf)
  2. Real-Time Systems with Windows
  3. Embedded Systems with Windows XP Embedded

Unit 10-12: System Analysis and Scripting

  1. Fault-tolerance
  2. System Performance Evaluation and Troubleshooting
  3. Scripting

Unit A: Windows Networking

  1. Internetworking (.pdf)
  2. Networking Components in Windows OS (.pdf 2)
  3. Windows Socket Programming (.pdf) (.pdf 2)
  4. Microsoft-spezific extentions to Sockets and other Network APIs

Unit B: Comparison Linux and the Windows Kernels

Unit C: Windows - Unix Interoperability

  1. File and Command Interoperability
  2. Programming