Betriebssysteme II

Es ist auf den ersten Blick ziemlich überraschend, wie viele Neuentwicklungen von Betriebssystemen heute noch vorgenommen werden. Bei genauerer Untersuchung stellt man fest, daß hierfür oft sehr gute Gründe vorliegen: Spezialanwendungen - vor allem im Bereich der eingebetteten Systeme - benötigen maßgeschneiderte und optimierte Betriebssysteme, welche genau die von der Anwendung geforderten Dienste ohne funktionalen Overhead anbieten. Sicherheits-relevante Anwendungen mit langfristigen Wartungsanforderungen machen weiterhing oft eine Eigenentwicklung von Betriebssystem-Software erforderlich, um vollständigen Zugriff auf den Quellcode zu haben und sich nicht von einem fremden Zulieferer abhängig zu machen. Die Vorlesung wendet sich daher an Studierende, die an folgenden Fragen interessiert sind:

• Wie werden Betriebssystemdienste tatsächlich implementiert?
  
• Wie sieht die Architektur eines modernen Betriebssystems aus?
  
• Wie kann man selber maßgeschneiderte Betriebssysteme für Spezialanwendungen entwerfen und implementieren?
  

Um die Beantwortung dieser Fragen so konkret wie möglich zu gestalten, nehmen wir uns das Linux-Betriebssystem vor. Dieses ist seit Vorliegen der neuen Kernel-Version 2.0 mit einer akzeptablen Architektur ausgestattet und ermöglicht uns, auf alle Quellen kostenfrei zuzugreifen und ggf. auf dem eigenen PC zu installieren. Wem die letztere Möglichkeit nicht offen steht, kann für Linux-spezifische Übungen (etwa 1/3 der Aufgaben) die PCs der Ebene 0 nutzen, die alle bereits mit Linux ausgestattet sind.

Aufgaben:

• Serie 1
• Serie 2
• Serie 3

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Literatur:

Als Hintergrundliteratur sind genau wie für Betriebssysteme I die Bücher von Tanenbaum empfehlenswert:

[1] Tanenbaum: Moderne Betriebssysteme, Hanser 1994
[2] A. Tanenbaum: Operating Systems: Design and Implementation, Prentice Hall.
[3] A. Tanenbaum: Distributed Operating Systems, Prentice Hall 1995

Die Linux-Interna werden nach

[4] M. Beck et. al.: Linux-Kernel-Programmierung, Algorithmen und Strukturen der Version 2.0, Addison-Wesley (1996?) vorgestellt. [Beim Kauf dieses Buches bitte darauf achten, dass nicht versehentlich die alte, sich auf den Kernel 1.2 beziehende Version geliefert wird.]

vorgestellt.

Unix-spezifische Literatur:

[5] M.J. Bach: The Design of the Unix Operating System, Prentice Hall 1986 (oder neuer)
[6] U. Vahalia: UNIX-Internals - The New Frontiers, Prentice Hall 1996
[7] B. Goodheart & J. Cox: The Magic Garden Explained -- The Internals of Unix System V Release 4 - An Open System Design, Prentice Hall 1994

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Linux Informationen aus dem www:

• Linux v2 Information
  
• The Linux Documentation Project Homepage
  
• Linux Source Driver
  
• D.A. Rusling: The Linux-Kernel [In Arbeit befindlich, aber als Einführung ganz nützlich und kostenlos]
  
  Speziell zu Linux Threads:
  
• LinuxThreads von Xavier Leroy
  
• Gnu C Library
  
• Gnu C Library unter Linux und Version 2.0 Extended Announcement
  
• andere Thread-Implementierungen zu Linux
  

Links, die Markus Germeier gefunden hat:

• Linux Kernel Sources
  
• Linux Automounter
  
• Beowulf Project
  
• joliet, fat32, nfs: Linux Unterstuetzung fuer die Filesysteme aus der M$-Welt
  
• Gnu Libc2 fuer Linux (gnu-libc2 == linux-libc6)
  

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Added Value:

• Unix Standard Architektur
  
• Unix File System
  
• Multi-Thread Prozess Management:
  Top-Level, MT USer Process, Kernel View
  
• Socket Spezifikation in Z
  
• Z-Glossary
  

Weitere ``Added Values'' und weitere Literaturangaben werden wie gewohnt im Laufe der Vorlesung eingeführt.

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agbs@informatik.uni-bremen.de, letzte Änderung 14. April 98