Seminar: Hot Topics in Operating Systems (AKSI)

Kursbeschreibung:

Tauchen Sie ein in die Spitzenforschung im Bereich Betriebssysteme mit unserem Seminar "Aktuelle Themen in Betriebssystemen." Dieser Kurs bietet eine intensive Erkundung zeitgenössischer Fortschritte, Herausforderungen und Trends in Betriebssystemen und vermittelt den Teilnehmern ein umfassendes Verständnis der neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet.

Kurs-Highlights:

1. Erforschung neuester Forschung: Die Teilnehmer werden aktuelle Forschung untersuchen, die die Landschaft der Betriebssysteme gestaltet. Schwerpunkte sind Echtzeit-Betriebssysteme, Containerisierung, Virtualisierung, Mikroservice-Architekturen, Sicherheitsverbesserungen und mehr.

2. Tiefgehende Analyse: Durch kritische Diskussionen werden die Teilnehmer die Komplexitäten, Auswirkungen und potenziellen Anwendungen der identifizierten aktuellen Themen analysieren. Dies fördert ein tieferes Verständnis der Herausforderungen und Chancen in modernen Betriebssystemen.

3. Praktische Einblicke: Beteiligen Sie sich an praktischen Diskussionen und Analysen, die theoretische Konzepte mit realen Szenarien verknüpfen. Die Teilnehmer werden erkunden, wie diese Trends bei Betriebssystemen Industrien und Anwendungen beeinflussen.

4. Sitzungen mit Experten: Nutzen Sie Sitzungen, die von erfahrenen Fachleuten im Bereich Betriebssysteme geleitet werden. Diese Sitzungen bieten wertvolle Einblicke in praktische Aspekte von Forschung, Entwicklung und Implementierung in Betriebssystemen.

5. Interaktives Lernen: Beteiligen Sie sich an aktiven Diskussionen, Debatten und Informationsaustausch mit Gleichgesinnten. Durch die Interaktion mit verschiedenen Perspektiven können die Teilnehmer ihr Verständnis der vielschichtigen Betriebssystem-Landschaft erweitern.

6. Fokussierter Forschungsbericht mit KI-Tools: Die Teilnehmer werden einen umfassenden schriftlichen Bericht zu einem ausgewählten Betriebssystem-Thema erstellen. Dieser Bericht umfasst eine eingehende Erforschung, Analyse der vorhandenen Literatur, kritische Bewertung der Bedeutung des Themas und die ermutigte Nutzung von KI-Tools für das Schreiben.

Voraussetzungen:

Gute Kenntnisse der Konzepte von Betriebssystemen, Vertrautheit mit relevanten Programmiersprachen, starkes Interesse an Forschung und Analyse im Bereich Betriebssysteme sowie Offenheit für die Erkundung von KI-gestützten Schreibwerkzeugen.

Dieses Seminar richtet sich an fortgeschrittene Informatikstudenten, die über solide Grundkenntnisse in Betriebssystemkonzepten und -prinzipien verfügen. Durch rigorose Forschungserkundung, kritische Analyse, Experteneinblicke und die Ermutigung zur Nutzung von KI-Tools für das Schreiben werden die Teilnehmer ein tiefes Verständnis für aktuelle Trends in Betriebssystemen gewinnen und deren Auswirkungen auf die breitere technologische Landschaft besser verstehen.

Hinweis: Die obere Beschreibung ist powered by OpenAI©. Die echte Beschreibung folgt.

Inhalt

Das Seminar gibt Einblicke in die Abläufe der alltäglichen Forscherpraxis. Jeder Teilnehmer fertigt eine schriftliche Ausarbeitung und einen Vortrag über ein bestimmtes Themengebiet der systemnahen Informatik an. Semesterthema in diesem Jahr ist Hot Topics in Operating Systems. Dabei stehen Themen in Bereichen wie z.B. die Zukunft von Betriebssystemen und Sicherheit zur Verfügung. In diesem Semester erwünschen wir explizit den Einsatz von KI-Tools von den Studierenden, wie unter anderem ChatGPT und anderen LLMs, und versuchen in einem Metaworkshop die Grenzen und Möglichkeiten von KI-Tools aufzuzeigen.

Vorkenntnisse

• Kenntnisse im grundlegenden Aufbau, der Struktur und Funktionsweise von Betriebssystemen (bspw. wie in der Vorlesung Grundlagen der Betriebssysteme behandelt)

Modus

Der genaue Modus hängt von der Teilnehmeranzahl ab.

Die Prüfungsleistung besteht aus zwei Teilleistungen: einem etwa 20-minütigen Vortrag mit anschließender Diskussion und einer schriftlichen Ausarbeitung (etwa 3 Seiten).

Die Ausarbeitung ist im IEEE Paper-Template in deutscher oder englischer Sprache zu verfassen. Zusätzlich wird ein Reviewprozess der Paper simuliert, über dessen Ergebnisse nach dem jeweiligen Vortrag diskutiert wird. Die Termine der Vorträge werden noch bekannt gegeben.

Themen

Die Publikationen werden von dem diesjährigen HotOS workshop ausgewählt. Folgende Paper stehen zur Auswahl bereit:

Diese Paper stehen zur Auswahl:

• CPU is dead, long live the CPU

  • Zhao et al.: Metal: An Open Architecture for Developing Processor Features
  • Roitzsch et al.: Software-Defined CPU Modes
  • Trivedi et al.: CPU-free Computing: A Vision with a Blueprint

• Caching

  • Zuck et al.: Degrading Data to Save the Planet
  • Yang et al.: FIFO can be Better than LRU: the Power of Lazy Promotion and Quick Demotion
  • Wu et al.: Prefetching Using Principles of Hippocampal-Neocortical Interaction

• A Trip down the memory lane

  • Liu et al.: Fabric-Centric Computing
  • Li et al.: NextGen-Malloc: Giving Memory Allocator Its Own Room in the House
  • Frisella et al.: Towards Increased Datacenter Efficiency with Soft Memory

• OS Kernels: What do we want in them?

  • Shahinfar et al.: Automatic Kernel Offload Using BPF
  • Jia et al.: Kernel extension verification is untenable
  • Brun et al.: Beyond isolation: OS verification as a foundation for correct applications

• OS Kernels: What don't we want in them?

  • Burtsev et al.: Evolving Operating Systems Towards Secure Kernel-Driver Interfaces
  • Achermann et al.: Why write code when you can synthesize address translations?
  • Tabatabai et al.: FBMM: Using the VFS for Extensibility in Kernel Memory Management

• Misc

  • Kong et al.: Towards a Manageable Intra-Host Network
  • Liargkovas et al.: Executing Shell Scripts in the Wrong Order, Correctly
  • Lefeuvre et al.: Towards (Really) Safe and Fast Confidential I/O

Vorläufiger Semesterplan

Wenn es Probleme oder Nachfragen zu den Papers bzw. zur Ausarbeitung gibt, steht der Betreuer auch außerhalb der Termine zur Verfügung.

Weiterführende Literatur

Diese Paper dienen als weiterführende Literatur und sind für die Teilnahme an der Veranstaltung nicht notwendig:

• S. Keshav: How to Read a Paper
• T. Roscoe: Writing Reviews for Systems Conferences
• G. Heiser: Benchmarking Crimes

Evaluationen

• WS23/24 • Seminar • Daniel Lohmann • Evaluation (PDF) • Bewertung: 1.3
• WS19/20 • Daniel Lohmann • Evaluation (PDF) • Bewertung: 1.2

Anmeldung und weitere Infos

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