Technische Universität Ilmenau

Advanced Operating Systems - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Advanced Operating Systems im Studiengang Bachelor Informatik 2010
Fachnummer101142
Prüfungsnummer2200437
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer 2255 (Verteilte Systeme und Betriebssysteme)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Winfried Kühnhauser
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten
Details zum Abschluss

mündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Bachelor IN, II bis Semester 4

Lernergebnisse

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.

Inhalt

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.

Medienformen

Präsentationen mit Beamer und Tafel, Fachbücher und Fachartikel, Übungsaufgaben

Literatur

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.

Lehrevaluation

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:

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.