Spezial-Betriebssysteme

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Die Vorlesung "Spezial-Betriebssysteme" (Special-Purpose Operating Systems, SOS) vermittelt ein tiefergehendes Verständnis von aktuellen parallelen Rechnerarchitekturen im Bereich des Hochleistungsrechnens, des Cloud Computings und der Echtzeitverarbeitung, ihrere Systemsoftware sowie ihrer Programmierung. Die Vorlesung wird in folgende Teilbereiche gegliedert:

 

Anforderungen an die Systemsoftware

• Hochleistungsrechnen
• Echtzeitfähigen Systemen
• Bewertungskriterien

Hardware

• Mehr- und Vielkernprozessoren
• Anbindung des Speichers
  • Cache-Konsistenz und -Kohä
  • NORMA, UMA, NUMA
• Heterogene Systeme
  • Vektorisierung
  • GPUs

Systemsoftware

• Grundlegende Konzepte
  • Monolithische Kernel
  • Microkernels
  • Exokernels, Unikernels, LibraryOS
  • Virtualisierungstechniken (Container, Hypervisor, OpenStack)
  • Interruptbehandlung, Synchronizationsprimitive, Planungsverfahren
• Systeme für das Hochleistungsrechnen
  • mOS, Kitten, L4, McKernel, HermitCore, Catmount
• System für das Cloud Computing
  • OpenStack, Google Compute Enginge
• Systeme für die Echtzeitverarbeitung
  • Real-Time Linux, FreeRTOS, VxWorks
• Systemnahe Programmierung
  • Nebenläufige und parallele Programmierung

Verteilte Systeme

• Verbindungsnetze
  • Echtzeitfähige Netze
    • Medienzugriffsverfahren
    • CAN, FlexRay, EtherCAT
  • Hochgeschwindigkeitsnetze
    • Ethernet
    • RMA-/RDMA-fähige Netze (z.B. PCIexpress, InfiniBand)
• Systemnahe Programmierung von verteilten Systemen
  • Verlässliche verteilte Programmierung
  • Massivparallele Programmierung

 

Fragen?

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