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Betriebssysteme

Mikrokernbasierte Betriebssysteme

Ab Dienstag, den 26. November 2019 werden Vorlesung und keine Übung getauscht. Die Vorlesung wird ab dann um 14:50 Uhr im Raum APB E008 gehalten und die Übung findet fortan um 16:40 in Raum APB E001 statt.

Inhalt

Diese Vorlesung behandelt verschiedene Aspekte und Konzepte der Konstruktion und Implementierung von mikrokernbasierten Betriebssystemen. Im ersten Teil führen wir grundlegende Mechanismen ein, die benötigt werden um effizient ein System auf einem Mikrokern zu konstruieren. Im zweiten Teil der Vorlesung stellen wir tatsächliche Systeme aufbauend auf diesen Konzepten vor. Obwohl wir die Mikrokern-Arbeiten der TU Dresden bevorzugt beleuchten, werden auch Alternativen betrachtet.

Vorherige Teilnahme an der Vorlesung zu Mikrokernkonstruktion kann helfen einige Konzepte schneller zu verstehen, ist aber nicht erforderlich. Tatsächlich empfehlen wir, diese Vorlesung hier zuerst zu hören.

Zusätzlich zu dieser Vorlesung bieten wir auch ein Komplexpraktikum, in welchem Gruppen von 2-4 Studenten Teile eines Betriebssystems auf einem L4-Mikrokern bauen. Wir ermutigen Studenten zur Teilnahme an diesem Praktikum.

Die Vorlesung behandelt die folgenden Gebiete:
  • Das TU Dresden Betriebssystem (TUD:OS)
  • Basisdienste, die von der L4-Laufzeitumgebund (L4Re) bereitgestellt werden
  • Verwaltung von Ressourcen und Echtzeit
  • Virtualisierungskonzepte, besonders Para-Virtualisierung von Linux (L4Linux)
  • Konstruktion sicherer Systeme
  • Wiederverwendung von Standardsoftware in einer Mikrokernumgebung

Folien (nur in Englisch)

  1. Einleitung
  2. Threads
  3. Inter-Prozess-Kommunikation
  4. Speicher
  5. Echtzeit
  6. Gerätetreiber
  7. Ressourcenverwaltung
  8. Skalierbarkeit und Heterogenität
  9. Wiederverwendung

Übungen

Wir führen zwei Arten von Übungen durch. Praktische Übungen bieten die Möglichkeit direkte Erfahrungen mit in der Vorlesung behandelter Software zu sammeln. Papier-Lese-Übungen trainieren das Lesen wissenschaftlicher Arbeiten ("Papiere") und sollen Diskussionen über Forschungsideen anregen. Inhalte aller Übungen sind prüfungsrelevant.

Praktische Übungen

5. November 2019, Raum APB E069
Einführung
19. November 2019, Raum APB E069
Interprozess-Kommunikation (Lösung)

Papier-Lesen

In Vorbereitung auf diese Übungen wird verlangt, dass alle Teilnehmer das Papier gelesen haben. Weiterhin sollen mindestens drei Fragen zum Thema des Papiers vorbereitet sein. Diese können nicht verstandene Aspekte oder nicht überzeugende Argumente beinhalten, sowie Ideen, die beim Lesen aufkommen. Von jedem wird erwartet, das Papier während der Übung zusammenfassen zu können und die Fragen zu diskutieren.

29. Oktober 2019
Per Brinch Hansen: "The Nucleus of a Multiprogramming System"
3. Dezember 2019
Galen Hunt: Singularity: Rethinking the Software Stack
17. Dezember 2019
Donald E. Porter et al.: Rethinking the library OS from the top down
Stand: 10.12.2019, 13:59 Uhr
Autor: Dr.-Ing. Carsten Weinhold

Kontakt
Dr.-Ing.
Carsten Weinhold

Tel.: 463 38056
Fax: 463 38284
E-Mail-Kontaktformular

Regelungen
  • ModuleModule: INF-BAS4, INF-VERT4, DSE-E8
  • Credits6 Leistungspunkte
  • 2/1/0 = 3 SWS
Zeit und Ort
  • Vorlesung, wöchentlich
    TimeDi, 14:50 Uhr PlaceAPB E008
  • Übung, in ungeradzahligen Wochen
    TimeDi, 16:40 Uhr PlaceAPB E001
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