Technische Universität Ilmenau

Advanced Operating Systems - Modultafeln of TU Ilmenau

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The legally binding information can be found in the corresponding curriculum and "Modulhandbuch", which are served on the pages of the course offers.
Information on the time and location of planned courses can be found in the e-calendar of events.

module properties Advanced Operating Systems in major Bachelor Informatik 2013
module number101142
examination number2200437
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2255 (Group for Distributed Systems and Operating Systems)
module leaderProf. Dr. Winfried Kühnhauser
term winter term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationelective module
examoral examination performance, 20 minutes
details of the certificate

mündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten

Signup details for alternative examinations
maximum number of participants
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

Link zum Moodle-Kurs:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=2947

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:

WS 2018/19 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

WS 2013/2014 (Vorlesung)

WS 2014/15 (Vorlesung)

WS 2015/16 (Vorlesung, Seminar)

WS 2016/17 (Vorlesung, Seminar)

WS 2017/18 (Vorlesung)

WS 2018/19 (Seminar)

Hospitation: