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Skalierbarkeit Mikrokernbasierter Systeme
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Datum
2006
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Gesellschaft für Informatik
Zusammenfassung
In dieser Arbeit wurden Mechanismen zur dynamischen Anpassung von Kernsynchronisationsprimitiven und zur TLB-Koheränz in Multiprozessorsystemen diskutiert. Die strikte Separierung von Rechteverwaltung und der eigentlichen Systemfunktionalität in mikrokernbasierten Systemen verhindert den Zugriff auf semantische Informationen, die für effiziente Wahl der Synchronisationsprimitive Vorraussetzung sind. Mit Hilfe einer effizienten Repräsentation der möglichen Parallelität, sicheren Mechanismen zur Adaption des Kernsynchronisationsverfahrens und der vollständigen Deaktivierung der Kernsperren, konnten die Kosten für die kritischen Kodepfade minimal gehalten werden. Dies wurde mit Hilfe eines sowohl in der Forschung als auch der Industrie weitverbreiteten Mikrokerns nachgewiesen. Literatur [BO01] J. Mark Bull und Darragh O'Neill. A Microbenchmark Suite for OpenMP 2.0. In 3rd European Workshop on OpenMP, September 2001. [GVW89] J. R. Goodman, M. K. Vernon und P. J. Woest. Efficient synchronization primitives for large-scale cache-coherent multiprocessors. In 3rd International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS), Bo- ston, MA, April 1989. [HJ86] C.-T. Ho und L. Johnsson. Distributed Routing Algorithm for Broadcasting and Personalized Communication in Hypercubes. In International Conference on Parallel Processing (ICPP 1986), Seiten 640-648, 1986. [Lei85] C. E. Leierson. Fat-trees: Universal networks for hardware-efficient supercomputing. IEEE Transactions on Computers, c-34:892-901, Oktober 1985. [Lie95] Jochen Liedtke. On $μ$-kernel construction. In Proc. of the 15th ACM Symposium on Operating System Principles, Copper Mountain Resort, CO, Dezember 1995. [LLG+92] Daniel Lenoski, James Laudon, Gharachorloo Gharachorloo, Wolf-Dietrich Weber, Anoop Gupta, John Hennessy, Mark Horowitz und Monica S. Lam. The Stanford Dash Multiprocessor. IEEE Computer, $25(3)$, Marz 1992. [MCS91] John M. Mellor-Crummey und Michael L. Scott. Algorithms for Scalable Synchronization on Shared-Memory Multiprocessors. ACM Transactions on Computer Systems, $9(1)$:21-65, Februar 1991. [Uhl05] Volkmar Uhlig. Scalability of Microkernel-Based Systems. Dissertation, University of Karlsruhe, Germany, Mai 2005. [Unr93] Ronald Unrau. Scalable Memory Management through Hierarchical Symmetric Multiprocessing. Ph.D. thesis, University of Toronto, Toronto, Ontario, Januar 1993. Dr. Volkmar Uhlig erhielt sein Diplom in Informatik von der Technischen Universität Dresden verliehen. Er arbeitete beim IBM T.J. Watson Research Center in New York am SawMill Linux Projekt, einem mikrokernbasierten Betriebssystem. Von 2001 bis 2005 promovierte Herr Uhlig am Lehrstuhl für Systemarchitektur der Universität Karlsruhe. Sein Forschungsschwerpunkt war Skalierbarkeit des L4Ka Mikrokerns, welcher weltweit in Forschung und Industrie eingesetzt wird. In 2003 verweilte er für sechs Monate am Intel Microprocessor Research Lab (MRL) in Oregon und arbeitete im Bereich Prozessorvirtualisierung. Seit Mai 2005 ist Herr Uhlig dauerhaft als Forscher bei IBM Watson.