Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Institut für Betriebs- und Dialogsysteme
Da TinyOS, wie andere Betriebssysteme in den Bereichen Sensornetze und eingebettete
Systeme, einer Anwendung keine Prozessorabstraktion zur Verfügung stellen muss,
ist es vor allem der Erhalt dieser Verbindung zwischen Container und den für die damit
verbundene Aufgabe ausgeführten Aktionen auf der Hardware, die von Interesse ist.
Hierfür wurden zentrale TinyOS Komponenten erweitert, um diese
Verbindungsinformation über diverse Arten von Kontrollflussunterbrechungen zu erhalten.
Eine Evaluierung der Energiecontainer durch eine damit instrumentierte TinyDB
Anwendung, in der der Energieverbrauch der Plattform auf die darauf laufenden Anfragen
aufgeteilt wurde, zeigte unter anderem eine verhältnismäßige Aufteilung des
Energieverbrauchs und einen kaum messbaren zusätzlichen Energieverbrauch.
Verbesserung der Zerlegung von Betriebssystemen mittels Mikrokern-Design
(S. Reichelt, J. Stöß)
Multiserver-Betriebssysteme stellen sich oftmals als wesentlich komplexer heraus als entsprechende
monolithische Systeme. Dieser Komplexitätszuwachs steigt überproportional
mit der Anzahl der Server und beschränkt damit die erreichbare Granularität. Ein ausschlaggebender
Faktor ist das Programmiermodell, welches alle Mikrokerne den auf ihnen
laufenden Servern explizit oder implizit auferlegen.
Im Rahmen der Arbeiten im Bereich Mikrokerne wurde analysiert, wie feingranulare
Zerlegung möglich ist, indem man ein geeignetes Server-Programmiermodell definiert,
welches die benötigte Menge an "Glue-Code" minimiert. Der Schlüssel zu diesem Ansatz
ist unsere Definition von Servern als leichtgewichtige, universelle Komponenten, welche
statt "Glue-Code" zusätzliche Informationen zur Beschreibung ihrer Rolle und Interaktion
beinhalten. In der Arbeit wurde ein prototypisches Multiserver-Betriebssystem entwickelt,
mit dem Ziel zu untersuchen, in wie weit das Modell die Zerlegung von Betriebssystemen
verbessert. Die Ergebnisse sind weitgehend positiv: Das Programmiermodell hat sich für
verschiedene Typen von Systemkomponenten bewährt. Die Komponenten unseres Systems
sind so feingranular, wie es technisch möglich bzw. sinnvoll ist. Obgleich eine direkte
Übersetzung existierender Schnittstellen in unser Programmiermodell gegebenenfalls problematisch
ist, ist die Wiederbenutzung von existierendem Code praktikabel, wenn dieser
an unsere eigenen Schnittstellen angepasst wird. Jedoch ist noch eine Verbesserung der
Leistungsfähig nötig. Technologie und Ergebnisse wurden im Oktober 2009 auf dem 5th
ACM SIGOPS Workshop on Programming Languages and Operating Systems (PLOS'09),
Big Sky, MT, USA präsentiert.
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