= Laboratorio di Sistemi Operativi =

[[TOC(noheading)]]

== Lezione 1: Introduzione ==

=== Slide ===

 * '''Turno 1 (4 Marzo 2009)''': [http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab01.pdf slide] ([http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab01-handout.pdf Versione stampa])
 * '''Turno 2 (6 Marzo 2009)''': [http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab01b.pdf slide] ([http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab01b-handout.pdf Versione stampa])


=== Programmi ===

 * Accesso diretto alla macchina fisica `mioboot-nobios-simple.asm`
{{{
bits 16                         ; 16 bit real mode
org 0x7C00                      ; origine indirizzo 0000:7C00

start:	
 mov ax, 0xb800	 ; text video memory
 mov ds, ax
 mov eax, 10
write:
 cmp eax, 0
 jz end
 mov byte [eax], 'm'
 mov byte [eax+1], 0x0F    ; attrib = white on black
 sub eax, 2
 jmp write
end:
 hlt

times 510-($-$$) db 0 ; 0-padding 
dw 0xAA55
}}}
{{{
#!sh
nasm -l mioboot-nobios-simple.lst -o mioboot-nobios-simple.img mioboot-nobios-simple.asm
qemu mioboot-nobios-simple.img
}}}


 * Uso dei servizi del BIOS `mioboot.asm`
{{{
bits 16                         ; 16 bit real mode
org 0x7C00                      ; origine indirizzo 0000:7C00
        
start:
        cld                     ; clears direction flag (index regs incremented)
        mov si, boot
        call message
working:
        mov si, work
        call message

        call waitenter
        jmp working

message:
        lodsb                   ; carica un byte da [DS:SI] in AL e inc SI
        cmp al, 0
        jz done
        mov ah, 0x0E            ; write char to screen in text mode
        mov bx, 0               ; BH page number BL foreground color
        int 0x10                ; write AL to screen (BIOS)
        jmp message
done:   ret

boot: db "Loading unuseful system...." , 10, 13, 0
work: db "I've done my unuseful stuff!" , 10, 13, 0 
cont: db "Hit ENTER to continue...", 10, 13, 0
wow: db "Great! Hello world!" , 10, 13, 0
        
waitenter: mov si, cont
           call message
           mov ah, 0
           int 0x16                ; Wait for keypress (BIOS)
           cmp al, 'm'
           jz egg
           cmp al, 'b'
           jz basic
           cmp al, 13
           jnz waitenter
           ret
egg:       mov si, wow
           call message
           jmp waitenter
basic:     int 0x18		; basic (BIOS)
           hlt

        times 510-($-$$) db 0
        dw 0xAA55
}}}
{{{
#!sh
nasm -l mioboot.lst -o mioboot.img mioboot.asm
qemu mioboot.img
# con qemu -d in_asm potete vedere (in /tmp/qemu.log) il codice eseguito dalla macchina virtuale: per la maggior parte istruzioni del BIOS 
}}}

 * Programma che esegue il codice letto da standard input exec.c
{{{
#!c
#include <stdio.h>

int main() {
  unsigned char buf[1024];
  void (*ptr)();
  int n;
  unsigned int eax;

  // leggi il codice da eseguire da standard input
  n = read(0, buf, 1024);
  // forza il codice a ritornare dalla chiamata a funzione (0xC3 = ret)
  buf[n] = '\xc3';

  // esegui il codice letto come se fosse una funzione
  ptr = (void(*)()) buf;
  ptr();

  // stampa il valore del registro EAX
  __asm__("mov %%eax, %0" : "=m"(eax));
  printf("EAX: %.8x\n", eax);

  return 0;
}
}}}
{{{
gcc -o exec exec.c
echo -ne "\xB8\x11\x22\x33\x44" | ./exec
echo -n "ciao" | ./exec
...
}}}

=== Link ===

 * [http://nasm.sourceforge.org NASM ]
 * [http://www.drpaulcarter.com/pcasm/ PC Assembly Language, by Paul A. Carter]
 * [http://www.intel.com/products/processor/manuals/ Manuali Intel]
 * [http://fabrice.bellard.free.fr/qemu_0.10.0-1_i386.deb QEmu]
   * [http://homes.dico.unimi.it/sisop/qemu-0.9.0-win32.zip QEmu 0.9.0 per windows]
   * [http://homes.dico.unimi.it/sisop/qemu_0.10.0-1_i386.deb QEmu 0.10 per Linux (Debian & Ubuntu)]
 * [http://homes.dico.unimi.it/~sisop/qemu/minix3-full.qcow Immagine Qemu MINIX 3.1.2a con Vim, ssh, ecc.]

----

== Lezione 2 ==

=== Slide ===

 * '''Turno 1 (11 Marzo 2009)''': [http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab02.pdf slide] ([http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab02-handout.pdf Versione stampa])
 * '''Turno 2 (13 Marzo 2009)''': [http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab02b.pdf slide] ([http://homes.dico.unimi.it/sisop/lucidi0809/solab02b-handout.pdf Versione stampa])

=== Esercizi ===

 ==== {{{fork}}} ====

{{{
#!c
/* un programma che "forca" un nuovo processo */

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void){
  int x = fork();
  if (x < 0){
      perror("Errore nella fork:");
      exit(1);
  } else {
    if (x != 0){
      while(1){
        sleep(1);
        printf("Processo padre (Figlio: %d)\n", x);
      }
    } else {
      while(1) {
       printf("Processo figlio (%d)\n", x);
       sleep(1);
      }
    }
  }
  return 0;
}

/* da compilare con un comando del tipo 'cc -o prova prova.c' */
/* Per terminare Ctrl-C */
}}}

==== Exit status ====
{{{
#!c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {
  int i;

  if (argc != 2)
    return -1;

  return atoi(argv[1]);
}

/* da compilare con un comando del tipo 'cc -o prova prova.c' */
/* Per verificare l'exit status: ./prova ; echo $? */
}}}

==== Esecuzione in sequenza e parallelo ====

{{{
#!c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void){
  int i = 0;
  for (i=0; i<10; ++i){
    sleep(1);
    printf("%d: %d\n", getpid(), i);
  }
  return 0;
}
}}}

{{{
#!sh
# In sequenza
./hello ; ./hello
# In parallelo
./hello & ./hello
echo $?
}}}

==== Cosa fa? ====

{{{
#!sh
/usr/bin/touch piripacchio
while /bin/ls piripacchio; do
 /usr/bin/sleep 2
 /bin/echo ciao
done & ( /usr/bin/sleep 10 ; /bin/rm piripacchio )
}}}

Consultate il manuale! 

{{{
#!sh
man man
man touch
man ls
man 1 sleep # man 3 sleep è il manuale della funzione della libreria C
man echo
man rm
}}}

==== Uso del {{{for}}} e {{{if}}} ====

{{{
#!sh
for i in dog cat fish; do if ls /bin/$i; then echo Trovato $i; else echo $i non trovato; fi; done
}}}

{{{
#!sh
man test
for i in dog cat fish; do if test -f /bin/$i; then echo Trovato $i; else echo $i non trovato; fi; done
}}}

=== Link ===

 * [http://jrmiii.com/attachments/Vim.pdf Vi cheat sheet]
 * [http://homes.dico.unimi.it/~sisop/qemu/minix3-full.qcow Immagine Qemu MINIX 3.1.2a con Vim, ssh, ecc.]