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 2008/09

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.

Termine

  • Die Klausur findet am 24.02.2009 in der Zeit 10:00-12:00 Uhr in den Hörsalen 1 & 2 statt.
  • Di, 9:15-10:45, Vorlesung in HPI HS 1
  • Do, 11:00-12:30 Vorlesung und Übung im Wechsel in HPI HS 1

Klausureinsicht

Mittwoch 22.04.2009, 9:00-11:00 Uhr in C-1.11.
Eine Anmeldung hat bis Dienstag 21.04.2009, 12:00 Uhr an bs@hpi.uni-potsdam.de. zu erfolgen.

Klausur

Dienstag 24.02.2009 um 10:00 Uhr in HS1 & HS2.
Einlass: 09:30 Uhr
Beginn: 10:00 Uhr
Ende: 12:00 Uhr

Folgende Sachen werden benötigt:

  • Studentenausweis
  • Schreibutensilien
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 bzw. hier ein.
  • Leider ist das Abgabesystem im Moment nicht verfügbar. Wir arbeiten daran. 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.

1. Aufgabe

06.11.2008 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 19.11.2008)

2. Aufgabe

20.11.2008 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 03.12.2008)

3. Aufgabe

04.12.2008 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 17.12.2008)

4. Aufgabe

08.01.2009 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 21.01.2009)

  • Aufgabenblatt 4
  • Programmrahmen
  • Folien zur Übung
  • Hinweise: Das WRK-Projektverzeichnis darf sich nicht auf einem Netzlaufwerk befinden, bspw. Ihrem Homelaufwerk (Y:\). Außerdem dürfen im Pfad zum Verzeichnis der Solution keine Leerzeichen enthalten sein. Falsch wäre also: C:\My Documents\wrk.

5. Aufgabe

21.01.2009 (Vorstellung bei Ihrem Tutor bis zum 11.02.2008)

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)
  4. Security labs and quizzes (.pdf,.pdf)

Unit A: Windows Networking

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

Vorherige Veranstaltungen WS2007/08 SS 2006 SS 2005 WS 2004/05 WS 2003/04 WS 2002/03