Hasso-Plattner-Institut Potsdam Operating Systems and Middleware Group at HPI University of Potsdam, Germany
Operating Systems and Middleware Group at HPI

Vorlesung: Betriebssysteme I

Wintersemester 2007

Prof. Dr. Andreas Polze

Dipl.-Inf. Bernhard Rabe
M.Sc. Michael Schöbel
Dipl.-Inf. Alexander Schmidt

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.

Klausureinsicht

Termin: 03.04.2008, 11:00 Uhr C-1.11 Für die Einsichtnahme ist eine Anmeldung unter bs@hpi.uni-potsdam.de. bis zum 02.04.2008, 12:00 Uhr notwendig.

Klausur

Mittwoch 20.02.2008 um 13:30 Uhr in HS1 und HS2.
Einlass: 13:10 Uhr
Beginn: 13:30 Uhr
Ende: 15:30 Uhr

Folgende Sachen werden benötigt:

  • Studentenausweis
  • Schreibutensilien

Termine

  • Di, 9:15-10:45, Vorlesung in HPI HS 1
  • Do, 11:00-12:30 Vorlesung und Übung im Wechsel in HPI HS 1
Der Leistungserfassungsprozeß der Vorlesung schließt das regelmäßige Lösen von Übungsaufgaben ebenso ein, wie eine schriftliche Prüfung am Anfang der vorlesungsfreien Zeit.

Literaturhinweise

  • Windows Research Kernel @ HPI Webseite
  • Sysinternals Webseite www.sysinternals.com
  • (CRK) Tools
  • Curriculum Resource Kit Website
  • 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.

Übung

Bei Fragen oder Anmerkungen zur Übung schreiben Sie bitte an bs@hpi.uni-potsdam.de..

0. Aufgabe

  • Richten Sie in Ihrem Browser ein exportierbares Zertifikat ein
  • Melden Sie sich beim Abgabesystem für die Übungsaufgaben an.
  • Tragen Sie unter Persönliche Daten ihre Matrikelnummer ein.
  • Bilden Sie Gruppen zu 3 Personen.
  • Ein ausgewähltes Mitglied der Übungsgruppe erzeugt unter Persönliche Daten eine neue Gruppe und trägt die Namen aller zuvor angemeldeten Mitglieder mit Komma getrennt ein.
  • In Ausnahmefällen sind auch 4er Gruppen zugelassen. Bitte melden Sie 4er Gruppen an bs@hpi.uni-potsdam.de. Alle vorherigen Schritte sollten abgearbeitet sein.

1. Aufgabe

01.11.2007 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 14.11.2007)

2. Aufgabe

15.11.2007 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 29.11.2007)

3. Aufgabe

06.12.2007 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 20.12.2007)

4. Aufgabe

10.01.2008 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 23.01.2008)

5. Aufgabe

24.01.2008 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 06.02.2008)

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 (2 Folien je Seite).

Unit 1: Overview of Operating Systems (Core)

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

Unit 2: Operating System Principles (Core)

  1. Structuring of the Windows Operating System (.pdf)
  2. Windows Core System Mechanisms (.pdf)
  3. Windows on Windows - OS  Personalities (.pdf)
  4. The Windows API – Naming Conventions, Types (.pdf)
  5. OS Principles labs and quizzes (.pdf, .pdf)

Unit 3: Concurrency (Core)

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

Unit 4: Scheduling and Dispatch (Core)

  1. The Concept of Processes and Threads (.pdf)
  2. Windows Processes and Threads (.pdf)
  3. Windows Process and Thread Internals (.pdf)
  4. Windows Thread Scheduling (.pdf)
  5. Advanced Windows Thread Scheduling (.pdf)
  6. Scheduling and Dispatch labs and quizzes (.pdf,.pdf,.pdf)

Unit 5: Memory Management (Core)

  1. Memory Management for Multiprogramming (.pdf)
  2. Windows Memory Management Fundamentals (.pdf)
  3. Virtual Address Translation (.pdf)
  4. Physical Memory Management (.pdf)
  5. Memory Management labs, quizzes and demos (.pdf, .pdf, .pdf)

Unit 7: Protection and Security

  1. The Security Problem (.pdf)
  2. Windows Security Components and Concepts (.pdf)
  3. Windows Security Descriptors (.pdf)new
  4. Security labs and quizzes (.pdf,.pdf)

Unit A: Windows Networking

  1. Networking Components in Windows OS (.pdf)
  2. Windows Socket Programming (.pdf)
  3. Microsoft-specific extensions to Sockets and other Networking APIs (.pdf)
  4. Networking labs and quizzes (.pdf,.pdf)

Vorherige Veranstaltungen SS 2006 SS 2005 WS 2004/05 WS 2003/04 WS 2002/03