Technische Universität Ilmenau

Advanced Operating Systems - Modultafeln of TU Ilmenau

The Modultafeln have a pure informational character. The legally binding information can be found in the corresponding Studienplan and Modulhandbuch, which are served on the pages of the course offers. Please also pay attention to this legal advice (german only). Information on place and time of the actual lectures is served in the Vorlesungsverzeichnis.

subject properties subject number 101142 - common information
subject number101142
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2255 (Group for Distributed Systems and Operating Systems)
subject leaderProf. Dr. Winfried Kühnhauser
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Bachelor IN, II bis Semester 4

learning outcome

Beim Einsatz von Betriebssystemen in höchst diversifizierten Anwendungsdomänen kommt ihren nichtfunktionalen Eigenschaften besondere Bedeutung zu. Dieser Kurs vermittelt Kenntnisse über Paradigmen, Mechanismen, Architekturprinzipien und Algorithmen, mittels derer Eigenschaften wie beispielsweise Robustheit, Sicherheit, Echtzeitfähigkeit oder Performanz auf Betriebssystemebene erreicht werden.

Die Kursteilnehmer erwerben die Fähigkeit, Betriebssysteme bezüglich ihrer Leistungen in kritischen Anwendungsdomänen zu analysieren, zu bewerten und einzusetzen sowie Mechanismen zur Umsetzung funktionaler und nichtfunktionaler Eigenschaften zu spezifizieren und in entsprechende Systemarchitekturen zu integrieren.

content

Der Inhalt des Kurses orientiert sich an einer Auswahl von sechs praxisrelevanten nichtfunktionalen Eigenschaften, die im Hauptteil der Vorlesung in je einem Kapitel ausführlich diskutiert werden:

  • Sparsamkeit
  • Robustheit
  • Sicherheit (security)
  • Echtzeitfähigkeit
  • Adaptivität
  • Performanz

Zu jeder dieser Eigenschaften behandelt der Kurs

  1. Motivation: typische Anwendungsdomänen, für welche die jeweiligen Eigenschaft im Vordergrund steht
  2. Mechanismen: Probleme, welche Betriebssysteme zu deren Herstellung lösen müssen; Strategien, welche diese Lösungen umsetzen; Algorithmen zu deren effizienter Implementierung
  3. Architekturkonzepte: Betriebssystemarchitekturen, welche die geforderte Eigenschaft durch Komposition einzelner Mechanismen unterstützen (oder gar erst ermöglichen)
  4. Beispielsysteme: konkrete, praxisrelevante Betriebssysteme, welche diese Mechanismen und Architekturen umsetzen 

 

Neben den jeweiligen Techniken zur Umsetzung der diskutierten Schwerpunkteigenschaften stellt der Kurs Zusammenhänge, Synergie- und Konfliktfälle zwischen geforderten nichtfunktionalen Eigenschaften vor. Zu den besprochenen Architekturen zählen beispielsweise Mikrokernel-, Exokernel- und Virtualisierungsarchitekturen; zu den exemplarisch besprochenen Betriebssystemen u.a. QNX, RIOT, seL4, SELinux, Barrelfish und MINIX.

media of instruction

Präsentationen mit Beamer und Tafel, Fachbücher und Fachartikel, Übungsaufgaben

literature / references

Robustheit: 

Andrew S. Tanenbaum, Alber S. Woodhull: Operating Systems – Design and Implementation. Pearson Education, 3. Aufl., 2006.

 

Sicherheit: 

Frank Mayer, Karl MacMillan, David Caplan: SELinux by Example – Using Security Enhanced Linux. Pearson Education, 2007.

 

Echtzeitfähigkeit: 

Giorgio Buttazzo: Hard Real-Time Computing Systems – Predictable Scheduling Algorithms and Applications. Springer, 3. Aufl., 2011.

 

Performanz und Parallelität: 

Stephen Keckler: Multicore Processors and Systems. Springer, 2009.

 

Linux-Implementierungen: 

Robert Love: Linux Kernel Development. Addison-Wesley, 3. Aufl., 2010.

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

WS 2013/2014 (Vorlesung)

WS 2014/15 (Vorlesung)

WS 2015/16 (Vorlesung, Seminar)

WS 2016/17 (Vorlesung, Seminar)

WS 2017/18 (Vorlesung)

Hospitation:

Details in major Bachelor Informatik 2013
subject nameAdvanced Operating Systems
examination number2200437
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory elective
examoral examination performance, 20 minutes
details of the certificate

mündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten

Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:


WS 2013/2014 (Vorlesung)


WS 2014/15 (Vorlesung)


WS 2015/16 (Vorlesung, Seminar)


WS 2016/17 (Vorlesung, Seminar)


WS 2017/18 (Vorlesung)


Hospitation:

maximum number of participants
Details in major Bachelor Ingenieurinformatik 2013
subject nameAdvanced Operating Systems
examination number2200437
credit points5
on-campus program (h)34
self-study (h)116
Obligationobligatory elective
examoral examination performance, 20 minutes
details of the certificate

mündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten

Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:


WS 2013/2014 (Vorlesung)


WS 2014/15 (Vorlesung)


WS 2015/16 (Vorlesung, Seminar)


WS 2016/17 (Vorlesung, Seminar)


WS 2017/18 (Vorlesung)


Hospitation:

maximum number of participants
Details in major Bachelor Informatik 2010
subject nameAdvanced Operating Systems
examination number2200437
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory
examoral examination performance, 20 minutes
details of the certificate

mündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten

Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:


WS 2013/2014 (Vorlesung)


WS 2014/15 (Vorlesung)


WS 2015/16 (Vorlesung, Seminar)


WS 2016/17 (Vorlesung, Seminar)


WS 2017/18 (Vorlesung)


Hospitation:

maximum number of participants