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CS 530 — Virtuelle Maschinen
(engl. Virtual Machines)

Niveaustufe, Verpflichtungsgrad	Vertiefungsmodul, Wahlpflichtmodul
Lehr- und Lernformen, Arbeitsaufwand	Vorlesung (2 SWS), Übung (2 SWS), 180 Stunden (60 Std. Präsenzzeit, 120 Std. Selbststudium)
Leistungspunkte, Voraussetzungen zum Erwerb	6 LP Studienleistung(en): Erreichen von mindestens 50 Prozent der Punkte aus den wöchentlich zu bearbeitenden Übungsaufgaben und mündliche Präsentation der Lösung von mindestens zwei der Übungsaufgaben. Prüfungsleistung: Mündliche Prüfung (Einzelprüfung) oder Klausur
Sprache, Benotung	Englisch, Die Benotung erfolgt mit 0 bis 15 Punkten gemäß der Prüfungsordnung für den Studiengang M.Sc. Informatik.
Dauer des Moduls, Häufigkeit	Ein Semester, Jedes Wintersemester
Modulverantwortliche(r)	Prof. Dr. Christoph Bockisch

Inhalt

Es ist ein anhaltender Trend, für moderne Programmiersprachen sogenannte Prozess-basierte virtuelle Maschinen zu entwickeln, welche die Komplexität für den Programmierer durch das Anbieten von verwalteten Ressourcen verringern. Dadurch werden beispielsweise auch dynamische Optimierungen oder Programmanalysen ermöglicht. Ein verwandtes Konzept sind System-basierte virtuelle Maschinen. Diese stellen eine virtuelle Umgebung zur Verfügung, die einem ganzen Computersystem entspricht, inklusive Hardware und Betriebssystem. Dabei können sich mehrere virtuelle Maschinen eine physikalische Maschine teilen, wobei die virtuellen Ressourcen wie Arbeitsspeicher voneinander getrennt sind.

Qualifikationsziele

Die Studierenden können

die grundlegenden Konzepte von Prozess- und System-basierten virtuellen Maschinen beschreiben und erläutern,
den Aufbaus von virtuellen Maschinen beschreiben,
Komponenten Prozess-basierter VMs (wie Scheduler, Garbage Collection, just-in-time Compiler) entwickeln,
die Methoden von System-basierten VMs (Hypervisor, Hardware-Emulation, Hardware-Virtualisierung, Paravirtualisierung) erläutern,
Optimierungen in virtuellen Maschinen erläutern,
beispielhaft moderne Forschungsarbeiten im Bereich VM-Technologie darstellen,
Implementierungsansätzen für Programmiersprachenkonzepte (Code-Transformation vs. VM-Unterstützung) vergleichen.

Voraussetzungen

Keine. Empfohlen werden die Kompetenzen, die in den Basismodulen der Informatik sowie den Aufbaumodulen Softwaretechnik und Software-Praktikum vermittelt werden.

Verwendbarkeit

Das Modul kann im FB12 verwendet werden im Studiengang bzw. in den Studiengängen

B.Sc. Informatik
M.Sc. Data Science
M.Sc. Informatik
M.Sc. Mathematik
M.Sc. Wirtschaftsinformatik
M.Sc. Wirtschaftsmathematik

Im Studiengang M.Sc. Informatik kann das Modul im Studienbereich Informatik Wahlpflichtmodule absolviert werden.

Das Modul kann auch in anderen Studiengängen absolviert werden (Exportmodul).

Das Modul ist der Praktischen Informatik zugeordnet. Weitere Informationen zur Wählbarkeit sind der Bereichsbeschreibung zu entnehmen.

Literatur

Wird jeweils in der Modulankündigung angegeben.

Bitte beachten Sie:

Diese Seite beschreibt ein Modul gemäß dem im Wintersemester 2023/24 aktuellsten gültigen Modulhandbuch. Die meisten für ein Modul gültigen Regeln werden nicht durch die Prüfungsordnung festgelegt, und können daher von Semester zu Semester aktualisiert werden. Folgende Versionen liegen im Online-Modulhandbuch vor:

Das Modulhandbuch enthält alle Module, unabhängig vom aktuellen Veranstaltungsangebot, vergleichen Sie dazu bitte das aktuelle Vorlesungsverzeichnis in Marvin.

Die Angaben im Online-Modulhandbuch wurden automatisch erstellt. Rechtsverbindlich sind die Angaben der Prüfungsordnung. Wenn Ihnen Unstimmigkeiten oder Fehler auffallen, sind wir für Hinweise dankbar.