Mikrokernbasierte Betriebssysteme
| Dozent | Dr. Michael Roitzsch |
| Modul | DSE-E8, INF-04-FG-AVS, INF-BAS4, INF-DSE-20-E-MKS, INF-VERT4, MINF-04-FG-SAT |
| Umfang und Art |
2 SWS Vorlesung, 4 SWS Übung (Englisch) |
| Turnus | Wintersemester |
| Zeit und Ort | |
| Kommunikation |
Mailing-Liste (Bitte mit einer TU-Dresden-Adresse einschreiben), Matrix-Chat, Anonymer Briefkasten |
Anders als in vergangenen Jahren ist die Vorlesung Mikrokernbasierte Betriebssysteme und das Mikrokern-Praktikum jetzt in dieser Lehrveranstaltung vereint. Wir planen diese mit 4SWS (2 Vorlesung, 2 Übung) in Präsenz und 2SWS Heimarbeit. Für ältere Studiengänge bieten wir auch eine getrennte Teilnahme an.
Die Vorlesung wird dabei jeden Dienstag um 14:50 Uhr, die Übung um 16:40 Uhr stattfinden. Die Angaben im Lehrangebot sind leider fehlerhaft. Wir bitten alle, am ersten Termin am 14. Oktober 2025 um 14:50 Uhr teilzunehmen. Dort erklären wir die organisatorischen Details.
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.
Die 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.
Integriert in diese Lehrveranstaltung ist das frühere Komplexpraktikum, in welchem Teile eines Betriebssystems auf einem L4-Mikrokern gebaut werden.
Die Vorlesung behandelt die folgenden Gebiete:
- Das TU Dresden Betriebssystem (TUD:OS)
- Basisdienste, die von der L4-Laufzeitumgebung (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
Die Folien werden im Laufe des Semesters bereitgestellt.
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.
Lesen wissenschaftlicher Arbeiten
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.
Praktische Übungen
Praktische Übungen finden in den PC-Pools statt. Eigene Laptops mit Linux können verwendet werden, die Unterstützung durch Tutoren bei Problemen mit Linux-Entwicklerwerkzeugen ist in diesem Fall aber nur eingeschränkt möglich.