Prof. Timothy Roscoe erhält SIGOPS Hall of Fame Award

Professor Timothy Roscoe erhielt den SIGOPS Hall of Fame Award für das Paper "The Multikernel: A New OS Architecture for Scalable Multicore Systems", welches er im Jahr 2009 mitverfasst hatte. Die auf dem Symposium on Operating Systems Principles (SOSP) vorgestellte Arbeit baute auf mehreren Microkernel-Konzepten auf, um ein hochskalierbares Multiprozessor-Betriebssystem aufzubauen. Daraus entstand Barrelfish, ein neues Forschungsbetriebssystem, das die Struktur von Betriebssystemen für die Hardware der Zukunft neu überdenkt. Der Hall of Fame Award wurde am 5. November an der ACM SIGOPS Preisverleihung auf dem USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation bekanntgegeben.

Commodity-Computersysteme enthalten immer mehr Prozessorkerne und weisen immer vielfältigere architektonische Kompromisse auf, einschliesslich Speicherhierarchien, Verbindungen, Befehlssätzen, Varianten sowie IO-Konfigurationen. Die dynamische Natur moderner Client- und Server-Arbeitslasten stellt (zukünftige) Betriebssystemstrukturen vor Herausforderungen, die gemäss Roscoe und seinen Koautoren am besten dadurch zu bewältigen sind, dass man sich die vernetzte Funktionsweise der Maschine zunutze macht und die Betriebssystemarchitektur mit Ideen aus verteilten Systemen neu überdenkt.

Um diese Herausforderungen zu adressieren, schlagen die Autoren eine Neustrukturierung eines Betriebssystems vor. Sie untersuchen diese Strukturierung, den Multikernel, welcher die Maschine als ein Netzwerk unabhängiger Kerne behandelt, keine gemeinsame Nutzung zwischen den Kernen auf der untersten Ebene voraussetzt und die traditionelle Betriebssystemfunktionalität in ein verteiltes System von Prozessen verlagert, die über Nachrichtenaustausch kommunizieren.

Um zu zeigen, dass dieser Ansatz Potenzial hat, haben Roscoe und seine Koautoren ein Multikernel-Betriebssystem implementiert. Dabei haben sie beschrieben, wie herkömmliche Skalierbarkeitsprobleme für Betriebssysteme mit Hilfe von Nachrichten effektiv umgestaltet und Erkenntnisse aus verteilten Systemen und Netzwerken genutzt werden können. Barrelfish, die Umsetzung ihres Vorschlags, soll eine Grundlage stellen, mit der die Forschung in diesem Bereich erweitert werden kann.