Operating System Kernels sind eine eigene Klasse von Software, die softwaretechnisch zumeist eine atypische Topologie aufweisen sowie bezüglich der organisatorischen Genese sehr stark von den Gedanken der Open Source Community geprägt sind. Diese beiden Charakteristika bewirken, daß man aus der Sicht des Mainstreams im Software Engineering schwer mit den konventionellen ingenieurtechnischen Methoden vorankommt.

Die vorliegende LVA widmet sich dieser Problemstellung aus konkreter Sicht. OSKP&C betrachtet die innere Struktur des Kernels von Betriebssystemen. Der Fokus liegt dabei auf der Struktur eines Mikrokernels der zweiten Generation (L4 wird verwendet) und wie darauf ein Betriebssystem implementiert wird.

Im Vorlesungsteil wird die Struktur des L4-Kernels diskutiert und die notwendigen Aspekte für die Realisierung eines Multi-Server Betriebssystems auf dieser Basis untersucht. Zusätzlich wird ein Vergleich zu monolithischen Betriebssystemen (Linux, RTAI/Linux) und kommerziellen Mikrokernelbetriebssystemen (QNX) gezogen. Ein Abriss über die verschiedenen Architekturen (monolithisch, Mikrokernel der 1. Generation, moderne Mikrokernels, Exokernels) dient zur Einbettung und Abgrenzung der LVA im Themenfeld.

Folgende Themen werden weiters behandelt:

• Hardware, Booting und Hardware Initialization
• Execution vehicles, threading, scheduling and task switching
• Address spaces, memory protection
• IPC and IPC optimizations
• Resource management
• Power management
• Dateisysteme und der Dateisystemabstraktionslayer

Die Vorlesung wird geblockt abgehalten.

Die Termine werden an dieser Stelle bekanntgegeben!

Einheit	Ort	Datum	Uhrzeit	Inhalt	Vortragende
Vorbesprechung, Vorlesung 1	HS 14	07.11.2005	10:00-12:00	Vorbesprechung und Einführung	Tomsich
Vorlesung 2	GM 7	05.12.2005	09:00 c.t. - 13:00	Monolithic, Microkernel or Exokernel?	Tomsich
Vorlesung 3	GM 4	12.12.2005	09:00 c.t. - 12:00	Address spaces, memory management & the memory hierarchy	Tomsich
Vorlesung 4	HS 14	13.01.2006	09:00 c.t. - 12:00	Processes, context switching and system calls	Tomsich
Vorlesung 5	GM 4	16.01.2006	09:00 c.t. - 12:00	Device drivers	Tomsich
Vorlesung 6	HS 14	20.01.2006	09:00 c.t. - 12:00	Microkernel construction	Tomsich
Vorlesung 7	HS 14	23.01.2006	09:00 c.t. - 12:00	SMP & Locking	Tomsich

OSKP_Introduction.pdf Vorbesprechung, Vorlesung 1	25 K
OSKP_MonoMicroExo.pdf Vorlesung 2	181 K
OSKP_Tasks.pdf Vorlesung 3	7.2 M
OSKP_UserKernel.pdf Vorlesung 4	538 K
OSKP_Scheduling.pdf Vorlesung 5	2.2 M

exokernel-sosp95.pdf Exokernel: An Operating System Architecture for Application-Level Resource Management	357 K
hotos-jeremiad.pdf Exterminate All Operating System Abstractions	159 K
IPCperf.pdf The Increasing Irrelevance of IPC Performance for Microkernel-Based Operating Systems	137 K
machsys.pdf A Programmer's Guide to the Mach System Calls	101 K
machuse.pdf A Programmer's Guide to the Mach User Environment	69 K
osr-exo.pdf The Operating System Kernel as a Secure Programmable Machine	146 K
syskernel.pdf Mach: A System Software Kernel	13.6 K
towards-ukernels.pdf Toward Real Microkernels	140 K
ukernel-construction.pdf On Microkernel Construction	328 K
ukernel-performance.pdf The Performance of Microkernel-Based-Systems	139 K