Übungen zur Vorlesung. Betriebssysteme

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1 Übungen zur Vorlesung Betriebssysteme Wintersemester 2015 Patrick Kendzo

2 Inhalt Virtuelle Maschine -Eine kleine Einführung Damn Small Linux (DSL) Embedded Eine Einführung Aufgabe 1: DSL-E Installation Aufgabe 2: DSL-E Konfiguration Aufgabe 3: Datei und Verzeichnisbefehle

3 Virtuelle Maschine (VM) Eine kleine Einführung Eine VM simuliert ein Computersystems mit all seinen Eigenschaften z.b.: PC oder Workstation (Arbeitsplatzrechner) Tablet, Handy VM stellt unabhängig vom Host-System Ressourcen bereit, die spezifisch für das Clientsystem sind. VM1 VM2 Hostsystem Der Hypervisor oder Virtual Machine Monitor (VMM) Dient zur Verwaltung der Ressourcenverteilung für einzelne virtuelle Maschinen. Die Hardware-Ressourcen werden derart verteilt, dass für jedes einzelne VM-Betriebssystem benötigte Ressourcen bei Bedarf zur Verfügung gestellt werden. Der VM wird somit vorgestäuscht, dass nur ein Betriebssystem vorhanden ist. VM 1 VM 2... VM n Hypervisor (VMM) Hardware

4 Virtualisierungsmethodik Hardware-Emulation Ein Emulator ist ein System, dass bestimmte Teilaspekte eines Systems nachbildet. VM simuliert die komplette Hardwareausstattung Betriebssysteme, die für andere CPUs ausgelegt sind, können in der VM betrieben werden Hardware-Virtualisierung Bei diesem Ansatz: Gastbetriebssysteme müssen für den gleichen CPU-Typ ausgelegt sein Teilbereiche der physichen Hardware werden virtualisiert und den Gastbetriebssysteme zur Verfügung gestellt Paravirtualisierung Bei diesem Ansatz wird eine Softwareschnittstelle zur Verfügung gestellt, die ähnlich mit der darunter liegenden Hardware ist. Höhere Leistung der VM erzielbar Eine Softwareschnittstelle stellt die tatsächliche Hardware dar Die Gastbetriebssysteme müssen portiert werden, um auf die VM ausgeführt werden zu können Man unterscheidet zwischen zwei Typen von VMMs: Hypervisor Typ-1: Dieser VMM-Typ arbeitet direkt auf der Hardware des Gastsystems Vollständige Kontrolle über die Hardware. Hypervisor Typ-2: Dieser VMM-Typ setzt auf ein laufendes Betriebssystem (Linux, Windows, Mac-OS, etc.) auf Zugriff auf Systemhardware abhängig von den Möglichkeiten des Hostbetriebssystems. Beispiele von Virtualisierungssoftware: VMware, Qemu, VirtualBox.

5 Vorteile und Nachteile von VMs Architekturtransparenz durch Plattformunabhängigkeit i.d.r. ist ein Direktzugriff auf Hardware des Hostsystems nicht erlaubt (Java) Emulation führen zu geringere Geschwindigkeit des Gastsystems Datenaustausch zwischen Host- und Gastsystem nicht einfach Einige Funktionalität des Gastsystems werden nicht unterstützt

6 Damn Small Linux Embedded (DSL-E) Eine Einführung Damn Small Linux Embedded (DSL-E) Sehr kleines Linux Auch lauffähig auf alte Rechner mit veralteter Hardware Nutzung sowohl als Live-CD, USB-Stick als auch embedded in einem Hostsystem Größe < 50MB Ohne Installation unter Windows lauffähig Einfach konfigurierbar Leicht mit benötigten Anwendungen erweiterbar Nutzung über Desktop mit GBO Weitere Informationen auf Download-Link: ftp://distro.ibiblio.org/pub/linux/distributions/damnsmall/current/ DSL-embedded besteht aus zwei Komponenten: Die Virtualisierungssoftware Qemu Ein abgespecktes Linux-System auf Knoppix-Basis Qemu Qemu ist eine virtuelle Maschine, die komplette Hardware eines Hostsystems emulieren kann. Freeware (GNU LGPL) Ermöglicht eine hohe Systemgeschwindigkeit beim Client dank der dynamischen Übersetzung der Gast-Prozessorinstruktionen in Instruktionen für den Host-Prozessor Unterstützt unmodifizierte Gastsysteme Läuft auch ohne administrative Rechte auf dem Hostsystem Weitere Informationen auf

7 DSL-E Verzeichnisstruktur und Skripte Struktur DSL-E besteht aus einer Sammlung von Dateien \KNOPPIX enthält die Linuxinstallation als Qemu Laufwerksdatei \qemu enthält die Systemdateien des Emulation-Tool Qemu \ hier sind Skripte für verschiedene Startoptionen (*.bat) sowie Kernelimages enthalten Skripte 1st-boot.bat: bereitet eine neu eingerichtete virtuelle HD für die Benutzung im System vor dsl-base.bat: Standardskript zum Starten von DSL dsl-vhd.bat: Standardskript bei Verwendung einer virtuellen HD pendrive.bat: Skript zum Starten von einem USB-Medium; dieses wird als Speicher eingebunden N.B.: weitere Informationen finden Sie in der readme.txt Datei.

8 Aufgabe 1: DSL-E Installation 1. Laden Sie die Datei dsl embedded.zip unter dem oben angegebenen Download-Link herunter 2. Befassen Sie sich kurz mit der DSL-E-Verzeichnisstruktur 3. Kopieren Sie das DSL-Verzeichnis auf Ihr Benutzerlaufwerk 4. Starten Sie mit Hilfe des Windows-Explorers das Skript dslbase.bat 5. Machen Sie sich mit der grafischen Oberfläche vertraut (ca. 20 min) DSL-E: Tipps Die Tastenkombination Strg-Alt gibt die Kontrolle über die Maus an Windows zurück Strg-Alt-f schaltet den full-screen Modus um Strg-Alt-(0..9) schaltet zwischen virtuellen Konsolen um Die Standardeinstellung der Tastatur ist us stellen Sie stattdessen de-latin1-nodeadkeys ein Strg-Alt- beendet die grafische Oberfläche startx startet die grafische Oberfläche Beenden Sie DSL mit der vorgesehenen Methode Beenden Sie DSL durch Programmabbruch (Fenster X )

9 DSL-E: Linux Bootoptionen Setzen in der Skript-Datei mit -append Beispiel: lang=de Setzen der Spracheinstellungen auf deutsch host=name Setzen des Hostnamens auf NAME Weitere unter Aufgabe 2: Konfiguration Setzen Sie die Sprache für Ihre DSL-E-Version auf deutsch und legen Sie einen neuen Host-Namen fest Anleitung: Verwenden Sie eine Kopie des Start-Skriptes dsl-vhd.bat Modifizieren/ergänzen Sie die entsprechenden Parameter.

10 Datei- und Verzeichnisbefehle in Unix ls: Listet Dateien und Verzeichnisse auf cd: Wechselt das verzeichnis (..=höhere Ebene) mkdir: Erzeugt ein neues Verzeichnis rm: löscht Dateien (-r löscht Verzeichnisse) cat: zeigt Datei an chmod: Ändern der Dateiattribute find: Suchen von Dateien ln: Erstellen von Hard-/Softlinks mv: Bewegen oder Umbenennen von Dateien vi: Editor Aufgabe 3: Datei- und Verzeichnisbefehle (1) Bewegen Sie sich durch die Verzeichnisstruktur (2) Suchen Sie ausführbare Dateien (3) Finden Sie Textdateien und zeigen Sie diese an (4) Gehen Sie in das Verzeichnis /home/dsl (5) Erzeugen Sie ein Verzeichnis test (6) Erstellen Sie eine Textdatei test.txt (7) Kopieren Sie diese in die Datei test1.txt (8) Verschieben Sie diese in das Verzeichnis test (9) Löschen Sie diese Datei wieder (10) Löschen Sie da Verzeichnis test

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