Quality Assurance for Embedded Systems, Validation and Testing, Computer-Aided Verification, System Verification and HW/SW Co-Verification

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1 Name of Module: Quality Assurance of Embedded Systems Person Responsible for Module: Secretariat: Sabine Glesner TEL 12-4 Paula Herber CP (ECTS): Short Name: 6 MINF-SE-QSES.W12 address: sabine.glesner@tu-berlin.de, paula.herber@tu-berlin.de 1. Qualification Aims Graduates of this module are able to master methods and techniques with which the quality of embedded systems can be systematically ensured. They have knowledge about existing techniques and know how to apply them. Furthermore, they are also able to incorporate new techniques using advanced reading material (e.g., conference proceedings), and to present their main characteristics and how they work. The course mainly imparts: (a) knowledge: 40% (b) skills: 30% (c) competences: 30% 2. Content Quality Assurance for Embedded Systems, Validation and Testing, Computer-Aided Verification, System Verification and HW/SW Co-Verification 3. Module Components Course Name Cour se type Weekly hours per semest er CPs (according to ECTS) Compulsory(C) / Compulsory Elective (CE) Semester (WS / SS) Quality Assurance of Embedded Systems IV 4 6 C WS 4. Description of Teaching and Learning Methods This module is an integrated course with lectures, exercises and seminar parts. 5. Prerequisites for Participation Knowledge from bachelor modules in Computer Science/Technical Computer Science or the like. Recommended are basic skills in software engineering for embedded systems. 6. Target Group of Module Compulsory Module for master students in Automotive Systems and ICT Innovations (Embedded Systems) Compulsory Elective Module for master students in Computer Science and Computer Engineering. 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Contact Hours 15*4 60 Pre- and postprocessing 15*4 60 Preparation of presentation 30 Exam Preparation 30 Total Module Examination and Grading Procedures

2 Method of examination: oral exam. Prerequisite for the attendance of the exam is an oral presentation about an advanced quality assurance topic during the semester 9. Duration of Module The module can be completed within one semester. 10. Number of Participants The maximal number of participants is limited to Enrolment Procedures A registration is necessary. Information about the enrolment procedure is published on our website ( at the beginning of each semester. 12. Recommended Reading, Lecture Notes Lecture notes available in paper form? yes no x Lecture notes available in electronic form? yes x no Slides are available at Literature: Edmund Clarke, Orna Grumberg, Dolon Peled: Model Checking. MIT Press, Christel Baier aund Joost-Pieter Katoen: Principles of Model Checking, The MIT Press, Armin Biere, Marijn Heule, Hans van Maaren, and Toby Walsh: Handbook of Satisfiability. IOS Press, More reading material will be announced in the lecture and on the course website during the semester. 13. Other Information Updated information on this module and the course website for each semester can be found at

3 Titel des Moduls : Seminar Programmierung eingebetteter Systeme Verantwortlich für das Modul: Sekr.: Prof. Dr. Sabine Glesner TEL 12-4 Modulbeschreibung LP (nach Kurzbezeichnung: ECTS):3 MINF-SE-SPES.W12 glesner@cs.tu-berlin.de 1. Qualifikationsziele Absolventinnen und Absolventen des Moduls können sich in Forschungsarbeiten aus dem Bereich eingebetteter Systeme selbständig einarbeiten und sind in der Lage, die Ergebnisse zu präsentieren. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz 25% Methodenkompetenz 25% Systemkompetenz 30% Sozialkompetenz 20% 2. Inhalte Über 98% aller programmierbaren Prozessoren werden in eingebetteten Systemen eingesetzt. Der Software-Anteil in eingebetteten Systemen spielt dabei zunehmend größere Rolle. Zum Beispiel betrug in einem PKW gehobener Ausstattung im Jahr 2003 die Größe eingebetteter Software 70 MB, in aktuellen Fahrzeugen sind bereits bis zu 1 GB Software enthalten. Ähnlich wie das exponentielle Wachstum im Hardwarebereich mit Moore's Law charakterisiert wird, beobachtet man ein analoges exponentielles Wachstum bei eingebetteter Software. In diesem Seminar werden aktuelle Forschungsarbeiten zum Entwurf sicherer, zuverlässiger und effizienter eingebetteter Systeme behandelt. 3. Modulbestandteile LV-Titel LV-Art SWS LP(nach ECTS) Seminar Programmierung eingebetteter Systeme 4. Beschreibung der Lehrformen Pflicht(P) / Wahlpflicht(WP) Semester (WiSe / SoSe) SE 2 3 P WiSe/SoSe Die Teilnehmer erarbeiten anhand von Originalliteratur aktuelle forschungsnahe Themen, stellen diese in einem Vortrag vor und fertigen eine schriftliche Ausarbeitung zu ihrem Vortrag an. Die Unterrichtssprache des Moduls ist deutsch. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse aus den Modulen von Bachelor Informatik/Technische Informatik oder Vergleichbares sind vorausgesetzt. 6. Verwendbarkeit Masterstudiengange Informatik: Studienschwerpunkt System Engineering, Masterstudiengang Technische Informatik: Studienschwerpunkt Software Engineering, Masterstudiengang technische Informatik (StO/PO 2012): - Studienschwerpunkt Eingebettete Systeme (Embedded Systems; Elektrotechnik, Technische Informatik oder Informatik) - Studienschwerpunkt Software Engineering ( Software Engineering; Technische Informatik oder Informatik) Masterstudiengang Automotive Systems und Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (mit Ingenieurwissenschaft IuK) 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte LV- Art Berechnung Stunden Präsenz 14 Besprechungen 6 Literaturarbeit 30

4 Vortragsvorbereitung 20 Schriftliche Ausarbeitung Prüfung und Benotung des Moduls Summe 90 Prüfungsform: Prüfungsäquivalente Studienleistungen. Es ist eine schriftliche Ausarbeitung im Umfang von 6-10 Seiten anzufertigen (50%) und ein Vortrag zu halten (50%). Die Gesamtnote setzt sich aus diesen Teilergebnissen zusammen. Die einzelnen Teilleistungen sind nicht kompensierbar. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl beschränkt auf Anmeldeformalitäten Für die Veranstaltung dieses Moduls ist eine Anmeldung erforderlich. Diese erfolgt in einer Einführungsveranstaltung, in der auch die Themen vorgestellt und vergeben werden (nähere Informationen zum Anmeldeverfahren werden durch Aushang oder auf der Internetseite ( des Lehrstuhls bekannt gegeben). 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden ja, nein X Skripte in elektronischer Form vorhanden ja X, nein Folien unter verfügbar Literatur wird zum Einführungstermin und auf den Internetseiten angekündigt. 13. Sonstiges Englischer Name des Moduls: Seminar: Software Engineering for Embedded Systems

5 Titel des Moduls : Analyse und Optimierung Eingebetteter Systeme Verantwortlich für das Modul: Sekr.: Prof Dr. Sabine Glesner TEL Qualifikationsziele Modulbeschreibung LP (nach Kurzbezeichnung: ECTS):6 MINF-SE-AOES.W12 glesner@cs.tu-berlin.de Nach Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden Methoden und Techniken, mit denen eingebettete Systeme analysiert und für spezielle Architekturen optimiert werden können. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz 30% Systemkompetenz 30% Sozialkompetenz 10% 2. Inhalte Der Softwareanteil von eingebetteten Systemen hat über die letzten Jahre stark zugenommen. Dabei wird der letztendliche Maschinencode nicht mehr von Hand optimiert, sondern es werden zunehmend automatisierte Optimierungstechniken für eingebettete Systeme eingesetzt. Anders als bei klassischer Software wird in eingebetteten Systemen nicht nur für Laufzeitperformanz optimiert, sondern auch im Hinblick auf Codegröße, Speicherverbrauch, Energieverbrauch und effiziente Ausnutzung der Hardware. Insbesondere für eingebettete Systeme werden häufig spezielle Architekturen wie heterogene Multiprozessorsysteme eingesetzt. In der Vorlesung soll zunächst ein Überblick über Verfahren der Analyse und Optimierung gegeben werden. Anschließend werden verschiedene Analysen und Optimierungen im Detail betrachtet, die insbesondere für eingebettete Systeme eine große Rolle spielen, wie z.b. Abhängigkeitsanalysen, Schleifentransformationen, Codeauswahl und Scheduling für spezielle Architekturen. In der Übung werden die Inhalte der Vorlesung vertieft und aktuelle Forschungspapiere zur Analyse und Optimierung für eingebettete Systeme gelesen und diskutiert. 3. Modulbestandteile Analyse und Optimierung Eingebetteter Systeme LV-Titel LV-Art SWS LP(nach ECTS) Pflicht(P) / Wahlpflicht(WP) Semester (WiSe / SoSe) VL 2 2 P WiSe Analyse und Optimierung Eingebetteter Systeme IV 2 4 P WiSe 4. Beschreibung der Lehrformen Das Modul gliedert sich in einen Vorlesungs- und einen Übungsteil. In der Übung werden die in der Vorlesung vermittelten Inhalte vertieft und in kleinen Gruppen anhand theoretischer und praktischer Aufgaben eingeübt. Die Unterrichtssprache des Moduls ist deutsch. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse aus den Modulen von Bachelor Informatik/Technische Informatik oder Vergleichbares sind vorausgesetzt. 6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Informatik / Studienschwerpunkt System Engineering, Masterstudiengang Technische Informatik / Studienschwerpunkt Software Engineering, Masterstudiengang Technische Informatik (StO/PO 2012): - Studienschwerpunkt Eingebettete Systeme (Embedded Systems; Elektrotechnik, Technische Informatik oder Informatik)

6 - Studienschwerpunkt Software Engineering (Software Engineering; Technische Informatik oder Informatik) Automotive Systems und Wirtschaftsingenieurwesen (mit Ingenieurwissenschaft IuK) 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte LV- Art Berechnung Stunden Präsenz VL: 15*2h 30h Präsenz UE: 15*2h 30h Nachbereitung 30h Bearbeitung der Übungsaufgaben 48h Prüfungsvorbereitung 42h Summe 180h = 6 ECTS 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsform: Mündliche Prüfung Voraussetzung für die Teilnahme an der Prüfung ist das erfolgreiche Bearbeiten von zwei Übungsblättern im Semester. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl beschränkt auf Anmeldeformalitäten Für die Veranstaltungen dieses Moduls ist eine Anmeldung erforderlich (nähere Informationen zum Anmeldeverfahren werden unter bekannt gegeben). 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden ja, nein X Skripte in elektronischer Form vorhanden ja X, nein Folien unter verfügbar Literatur: Steven S. Muchnick: Advanced Compiler Design & Implementation. Morgan Kaufmann, Keith D. Cooper & Linda Torczon: Engineering a Compiler. Morgan Kaufmann, Randy Allen & Ken Kennedy: Optimizing Compilers for Modern Architectures. Morgan Kaufmann, Weitere Literatur wird in der Vorlesung und auf den Internetseiten angekündigt. 13. Sonstiges Englischer Name des Moduls: Analysis and Optimization of Embedded Systems

7 Name of Module: Optimization of Multi-Core Systems Person Responsible for Module: Prof. Dr. Sabine Glesner Secretariat: TEL 12-4 Module Description CP (ECTS): Short Name: 9 MINF-SE-OMCS.W12 address: glesner@cs.tu-berlin.de 1. Qualification Aims After successful completion students have practical experiences in methods, techniques, and tools for compiler design especially for embedded architectures and multi-core systems. They are capable to solve problem definitions in teamwork. The course is principally designed to impart Knowledge 40 %, skills 30 %, 30 % competences 2. Content Requirements on embedded systems are increasingly rising considering run-time performance, code size, memory usage, energy consumption and in particular efficient usage of hardware resources. Therefore, special architectures for embedded systems are used, e.g., parallel processors or heterogenous multi-core processor systems. These systems are capable to process several taks in parallel while gaining enormous high performance at low energy consumption. How multi-core architectures can be efficiently utilized is not definitely resolved. Some approaches consider automatic parallelization, task mapping, HW/SW partitioning and dynamic reconfiguration. In this course different approaches for optimizing multi-core systems will be evaluated. In particular special optimizations shall be developed, which directly utilize the architecture of the multi-core system. 3. Module Components Course Name Cour se type Weekly hours per semest er CPs (according to ECTS) Compulsory(C) / Compulsory Elective (CE) Semester (WS / SS) Optimization of Multi- Core Systems SE 2 3 C SoSe Optimization of Multi- Core Systems PJ 4 6 C SoSe 4. Description of Teaching and Learning Methods This course consists of a project (4 weekly hours) and a seminar (2 weekly hours). Participants of the project train in practical assignments methods and techniques to optimize multi-core systems. In seminars, they present reports and discuss their presented topics. 5. Prerequisites for Participation Knowledge from bachelor modules in Computer Science/Technical Computer Science or the like. Recommended are basic skills in software engineering for embedded systems. We also recommend attending our master course "Analysis and Optimization of Embedded Systems" (AOES) in a previous semester. 6. Target Group of Module Compulsory withinmasters program Computer Science (Informatik) / Major field of study System Engineering, Masters program Computer Engineering (Technische Informatik) / Major field of study Software Engineering, Masters program Computer Engineering (Technische Informatik - StO/PO 2012): - Major field of study Embedded Systems (Embedded Systems; Electrical Engineering (Elektrotechnik), Computer Engineering (Technische Informatik) or Computer Science (Informatik)) - Major field of study Software Engineering (Software Engineering; Computer Engineering (Technische Informatik) or Computer Science (Informatik)) Masters program Automotive Systems and Masters program Economical Engineering (Wirtschaftsingenieurwesen) (with Engineering Science IuK)

8 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Seminar presence 15*2 30 Preparation of presentation 60 Project Presence 15*4 60 Assignments 120 Total Module Examination and Grading Procedures To pass the module, both of the following requirements (Prüfungsäquivalente Studienleistung) have to be fulfilled: during the seminar the participants have to present the progress of the project (30%) oral exam at the end of the semester (70%) The module is graded. If both requirements are passed (4.0 or better) the module is passed. 9. Duration of Module The module can be completed within 1 semester/in 2 semester 10. Number of Participants The maximal number of participants is limited to Enrolment Procedures A registration is necessary. Information about the enrolment procedure is published on our website ( at the beginning of each semester. 12. Recommended Reading, Lecture Notes Lecture notes available in paper form? yes nox I Lecture notes available in electronic form? yes x no Slides are available at Recommended Reading: Steven S. Muchnick: Advanced Compiler Design & Implementation. Morgan Kaufmann, Keith D. Cooper & Linda Torczon: Engineering a Compiler. Morgan Kaufmann, Randy Allen & Ken Kennedy: Optimizing Compilers for Modern Architectures. Morgan Kaufmann, More reading material will be announced in the lecture and on the course website during the semester. 13. Other Information Updated information on this module and the course website for each semester can be found at

9 Titel des Moduls : Projekt: Qualitätssicherung für eingebettete Systeme Verantwortlich für das Modul: Sekr.: Prof. Dr. Sabine Glesner, TEL 12-4 Dr. Paula Herber 1. Qualifikationsziele Modulbeschreibung LP (nach Kurzbezeichnung: ECTS):9 MINF-SE-PQSES.W12 glesner@cs.tu-berlin.de, paula.herber@tu-berlin.de Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden praktische Erfahrung im Einsatz von Methoden, Techniken und Werkzeugen zur Qualitätssicherung eingebetteter Systeme. Sie sind darin geübt, entsprechende Aufgabenstellungen im Team zu lösen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz 25% Methodenkompetenz 25% Systemkompetenz 25% Sozialkompetenz 25% 2. Inhalte Eingebettete Systeme stellen oft sicherheitskritische Systeme dar. Das bedeutet, dass Fehler im System zu hohen finanziellen Kosten und im schlimmsten Fall zur Gefährdung des Lebens führen können. Solche Systeme sind zum Beispiel durch Autos, Flugzeuge und Kraftwerke gegeben. Die Korrektheit von eingebetteten Systemen ist nicht ausschließlich durch funktionale Korrektheit, sondern auch durch nichtfunktionale Aspekte wie Echtzeitfähigkeit, geringem Energieverbrauch usw. gegeben. In diesem Projekt werden verschiedene (vollständige und unvollständige) Qualitätssicherungstechniken betrachtet und integriert für eine Beispielapplikation angewendet. Als Anwendungsplattform dienen 8 Lego Mindstorm Roboter. Es werden insbesondere Model Checking sowie Simulations- und Testwerkzeuge betrachtet und deren Anwendbarkeit für komplexe eingebettete Systeme diskutiert. 3. Modulbestandteile LV-Titel LV-Art SWS Seminar: Qualitätssicherung für eingebettete Systeme Projekt: Qualitätssicherung für eingebettete Systeme 4. Beschreibung der Lehrformen LP(nach ECTS) Pflicht(P) / Wahlpflicht(WP) Semester (WiSe / SoSe) SE 2 3 P SoSe PJ 4 6 P SoSe Das Modul gliedert sich in ein Projekt und ein Seminar. Die Teilnehmer des Projekts trainieren in praktischen Aufgaben den Einsatz von Methoden und Techniken zur Qualitätssicherung von eingebetteten Systemen. Im Seminar halten die Teilnehmer Referate und diskutieren die vorgetragenen Inhalte. Die Unterrichtssprache des Moduls ist deutsch. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme Inhaltlich werden die Kenntnisse aus dem Master Modul Qualitätssicherung eingebetteter Systeme oder Vergleichbares vorausgesetzt. 6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul in den Master-Studiengängen Informatik / Studienschwerpunkt System Engineering, Technische Informatik / Studienschwerpunkt Software Engineering, Masterstudiengang Technische Informatik (StO/PO 2012): - Studienschwerpunkt Eingebettete Systeme (Embedded Systems; Elektrotechnik, Technische Informatik oder Informatik

10 - Studienschwerpunkt Sicherheit und Zuverlässigkeit (Security and Dependability; Technische Informatik oder Informatik) - Studienschwerpunkt Software Engineering (Software Engineering; Technische Informatik oder Informatik) Masterstudiengang Automotive Systems und Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (mit Ingenieurwissenschaft IuK) 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte LV- Art Berechnung Summe Seminar Präsenz 15*2h 30h Vorbereitung der Referate Projekt: 60h Zwischensumme 90 h= 3 LP Präsenz 15*4h 60h Bearbeiten der Projektaufgaben 120h Zwischensumme 180 h= 6 LP Summe SE und PJ 270 h 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsform: Prüfungsäquivalente Studienleistungen. Folgende Studienleistungen werden bewertet: - Innerhalb des Seminars sind Vorträge zum Projektfortschritt (30%) zu halten, - die Projektabnahme erfolgt im Rahmen einer mündlichen Rücksprache (70%) am Ende des Semesters Die Gesamtnote setzt sich aus diesen beiden Teilergebnissen zusammen. Die einzelnen Teilleistungen sind nicht kompensierbar. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl beschränkt auf Anmeldeformalitäten Anmeldung zu Beginn des jeweiligen Semesters (Aushang / Ankündigung auf der Internetseite beachten). 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden ja, nein X Skripte in elektronischer Form vorhanden ja X, nein e Folien unter verfügbar Literatur: Peter Liggesmeyer: Software-Qualität: Testen, Analysieren und Verifizieren von Software, Spektrum, Akademischer Verlag, Christel Baier und Joost-Pieter Katoen: Principles of Model Checking, The MIT Press, Weitere Literatur wird in der Veranstaltung und auf den Internetseiten angekündigt. 13. Sonstiges

11 Englischer Name des Moduls: Project: Quality Assurance for Embedded Systems

12 Name of Module: Hot Topics in Operating Systems and Distributed Systems Person Responsible for Module: Secretariat: Heiss EN 6 Module Description CP (ECTS): Short Name: 3 MINF-SE-OSSem.W12 address: heiss@cs.tu-berlin.de 1. Qualification Aims Ability to analyze the state of the art of a research topic and to summarize it for an expert audience. The students learn to find and to classify publications on research, to give oral presentations covering a complex topic, and to write a research paper. The students get familiar with techniques used in the scientific community like peer reviews, conference presentations, and defending the finding in a discussion after the presentation. The course is principally designed to impart: technical skills 10 %, method skills 45 % system skills 0 % social skills 45% 2. Content The students choose a currently highly active topic within the domain of operating system and distributed system research. By analyzing their topic and listening to the talks of the other participants, the students learn about leading edge research results. Furthermore, the students learn presentation techniques for the talk and scientific writing skills. 3. Module Components Course Name Course Type Weekly hours per semester CPs (acc. to ECTS) Compulsory(C) / Compulsory Elective (CE) Semester (WiSe / SoSe) Seminar Hot Topic in OS & DS S 2 3 C WiSe/SoSe 4. Description of Teaching and Learning Methods The module consists mainly of self-organized work by the individual students with regular individual or group meetings with the supervisor. Matching the progress there are lectures introducing the seminar topic, on presentation techniques, and on scientific writing. The central element is the talk session given by the students after they analyzed their topic. The written documentation is subject to a peer review process within the class before it is submitted for grading. 5. Prerequisites for Participation The contents of the modules Operating System Design or Embedded Operating Systems. 6. Target Group of Module Master students of Computer Science (specialty area System Engineering) and Computer Engineering (specialty area Technische Anwendungen ) 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Presence in meetings 2*15 30 Search for material and references 20 Preparation of presentation 16 Writing seminar paper 16 Peer Review 8 Total 90

13 8. Module Examination and Grading Procedures The exam consists of several achievements (Prüfungsäquivalente Studienleistungen): The talk and the research paper contribute 50% each to the final mark. 9. Duration of Module 1 semester 10. Number of Participants Enrolment Procedures See homepage of module at Recommended Reading, Lecture Notes Lecture notes available in paper form? yes no X Lecture notes in paper form are sometimes made available during class. Lecture notes available in electronic form? yes X no If yes, please specify web address: Recommended Reading: will be announced. 13. Other Information Module may not be offered each year. German name of module: Aktuelle Themen in Betriebssystemen und verteilten Systemen

14 Name of Module: Embedded Operating Systems Person Responsible for Module: Heiss Secretariat: EN 6 Module Description CP (ECTS): Short Name: 6 MINF-SE-EOS.W12 address: heiss@cs.tu-berlin.de 1. Qualification Aims Students who have successfully finished this module have an advanced knowledge of operating systems for embedded systems. They are aware of the specific design aspects like realtime behavior, energy consumption, schedulability and fault tolerance and know of their interdependencies. They also have acquired practical training in low level programming of a specific embedded processor. The course is principally designed to impart technical skills 50 %, method skills 40 % system skills 10 % social skills 0 % 2. Content Embedded OS: Requirements for embedded systems; example application areas; embedded processor architecture; realtime scheduling; worst case execution time estimation, schedulability analysis; Dependable Systems: Basic notions and quantities, failure models, fault trees, availability analysis for composition, Byzantine protocols 3. Module Components Course Name Course type Weekly hours per semester CPs (acc. to ECTS) Compulsory(C) / Compulsory Elective (CE) Semester (WiSe / SoSe) Embedded Operating Systems L 2 3 C SoSe Dependable Systems L 2 3 C WiSe 4. Description of Teaching and Learning Methods The lecture conveys the material in traditional form. The tutorial encompasses interactive discussion of issues related to the lecture material. Students may present results of their assignments (homework). 5. Prerequisites for Participation Basic (undergraduate) course on operating systems is required to follow the lectures. 6. Target Group of Module Master students of Computer Science (specialty area System Engineering) Master students of Computer Engineering ( specialty area Technische Anwendungen ) Master students of Computer Engineering (StO/PO 2012): - Studienschwerpunkt Eingebettete Systeme (Embedded Systems; Elektrotechnik, Technische Informatik oder Informatik) - Studienschwerpunkt Software Engineering ( Software Engineering; Technische Informatik oder Informatik) 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Presence in lectures 3*15 45 Presence in tutorials 1*15 15 Pre- and postpreparation of classes 2*15 30 assignments 60

15 Exam preparation 30 Total Module Examination and Grading Procedures Oral examination 9. Duration of Module The module can be completed within 2 semester 10. Number of Participants 11. Enrolment Procedures See homepage of module at Recommended Reading, Lecture Notes Lecture notes available in paper form? yes no X Lecture notes in paper form are sometimes made available during class. Lecture notes available in electronic form? yes X no Recommended Reading: T. Anderson, P.A. Lee: Fault Tolerance Principles and Practice, Prentice Hall, 1982 D.K. Pradhan (Hrsg.): Fault Tolerant Computer Systems, Prentice Hall, 1996 D.P. Siewiorek, R.S. Swarz: The Theory and Practice of Reliable Systems Design, Digital Press, 1995 C.M. Krishna, K.G. Shin, Real-Time Systems, McGraw-Hill, 1997 Jane W. S. Lui, Real-Time Systems, Prentice Hall, 2000 Tanenbaum, A.; Woodhull, A.: Operating Systems Design and Implementation, 3 rd ed.., Prentice Hall, 2006 Stallings, W.: Operating Systems, 5th ed., Prentice Hall, Other Information German name of module: Eingebettete Betriebssysteme

16 Name of Module: Operating System Design Person Responsible for Module: Heiss Secretariat: EN 6 Module Description CP (ECTS): Short Name: 6 MINF-SE-OSD.W12 address: heiss@cs.tu-berlin.de 1. Qualification Aims Students who have successfully finished this module have an advanced knowledge of operating systems. They are aware of different architectural approaches and know their advantages and disadvantages. They have acquired the ability for well-founded design decisions based on qualitative and quantitative arguments. They have a sound knowledge of modern approaches like microkernels or virtual machines. The course is principally designed to impart: technical skills 50 %, method skills 40 % system skills 10 % social skills 0 % 2. Content Operating System architecture, micro- and macrokernels, design principles, resource management, virtualization, distributed OS, modern file systems, queuing models 3. Module Components Course Name Course Type Weekly hours per semester CPs (according to ECTS) Compulsory(C)/Compulsory Elective (CE) Semester (WiSe / SoSe) Operating System Design L 3 C WiSe 6 Tutorial T 1 C WiSe 4. Description of Teaching and Learning Methods The lecture conveys the material in traditional form. The tutorial encompasses interactive discussion of issues related to the lecture material. Students may present results of their assignments (homework). 5. Prerequisites for Participation Basic (undergraduate) course on operating systems is required. 6. Target Group of Module Master students of Computer Science (specialty area System Engineering) and Computer Engineering ( specialty area Technische Anwendungen ) 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Presence in lectures 3*15 45 Presence in tutorials 1*15 15 Pre- and postpreparation of classes 2*15 30 assignments 60 Exam preparation 30 Total 180

17 8. Module Examination and Grading Procedures Oral examination 9. Duration of Module 1 Semester 10. Number of Participants 11. Enrolment Procedures See homepage of module at Recommended Reading, Lecture Notes Lecture notes available in paper form? yes no X Lecture notes in paper form are sometimes made available during class. Lecture notes available in electronic form? yes X no Recommended Reading 13. Other Information German name of module: Betriebssystemkonzepte

18 Name of Module: IT Security Lab: Vulnerability Assessment Person Responsible for Module: Secretariat: Heiss EN 6 Module Description CP (ECTS): Short Name: 6 MINF-SE-SecLab.W12 address: heiss@cs.tu-berlin.de 1. Qualification Aims Students who have successfully finished the course will be able to select the right approach and tools to analyze unknown software for security problems. They will be able to assess the significance of their findings and to explain it to a non-expert. The course is principally designed to impart technical skills 50 %, method skills 40 % system skills 0 % social skills 10 % 2. Content Manual and semi-automated code reviews of server software, web applications, and client software. Fixing the problem with low impact on the existing system and its usability as well as documenting the findings in advisories will be in the focus, too. 3. Module Components Weekly Compulsory(C) / Course CPs (according Semester Course Name hours per Compulsory Elective (CE) Type to ECTS) (WiSe / SoSe) semester IT Security Lab: Vulnerability Assessment PR 2 6 C WiSe 4. Description of Teaching and Learning Methods The main teaching method of this module is problem based learning. In order to get to know the tools and best practice, a series of interactive lectures is given. There will be small hands-on exercises to get familiar with the topics taught. To get practical experience, the participants will then work on multiple complex cases. The exercises are concluded with a general discussion on the results of the exercise, but also on the strategies employed by the participants. Additionally, each student will give a talk on recent developments in the security area. The learned skills will be applied in an international security contest during the semester (if no contest is organized during a given semester, this part will be substituted by a local exercise with a similar setting). 5. Prerequisites for Participation Programming skills in at least one of the following languages: C, PHP, shell script and experience operating a Linux system are required. Knowledge of a basic/undergrad security lecture is recommended. 6. Target Group of Module Master students of Computer Science (specialty area System Engineering) and Computer Engineering (specialty area Technische Anwendungen ). 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Presence in lab 2*15 30 Practical cases 90 Preparing a talk 30 Participation and preparation for security contest 30 Total 180

19 8. Module Examination and Grading Procedures The exam consists of two achievements (Prüfungsäquivalente Studienleistungen): The practical cases are weighted with 2/3 and the talk 1/3. 9. Duration of Module 1 semester 10. Number of Participants Max. 21 students 11. Enrolment Procedures See homepage of module at Recommended Reading, Lecture Notes Lecture notes available in paper form? yes no X Lecture notes in paper form are sometimes made available during class. Lecture notes available in electronic form? yes no X The material for the course will be published on the elearning plattform ISIS. Recommended Reading: 13. Other Information German name of module: Praktikum Rechnersicherheit

20 Name of Module: Operating System Project and Seminar Person Responsible for Module: Secretariat: Heiss EN 6 Module Description CP (ECTS): Short Name: 9 MINF-SE-OSPJ.W12 address: heiss@cs.tu-berlin.de 1. Qualification Aims Ability to solve a specific development problem in the area of operating systems as a team. Competence in design of concurrent software, teamwork, project management, documentation, presentation The course is principally designed to impart: technical skills 20 %, method skills 40 % system skills 0 % social skills 40% 2. Content The module consists of a complex demanding development project in which the students perform designand implementation tasks in self-organizing way. The module starts with a seminar phase to acquire the state of the art. 3. Module Components Course Name Course type Weekly hours per semester CPs (acc. to ECTS) Compulsory(C) / Compulsory Elective (CE) Semester(WiSe / SoSe) Operating System Project PJ 4 6 C WiSe/SoSe Hot Topics in OS and DS SE 2 3 C WiSe/SoSe 4. Description of Teaching and Learning Methods The module is strongly self-organized by the students. The supervisor only defines goals and helps to resolve conflicts. The module starts with a seminar phase to acquire the state of the art relevant to the project. In this phase, students give presentations and write seminar papers. After that, the task to be solved is analyzed and modularized, specifications are written, roles and functions assigned, and milestones defined. The project ends with a joint presentation of the final result and the submission of a written report. 5. Prerequisites for Participation The contents of the modules Operating System Design or Embedded Operating Systems. 6. Target Group of Module Master students of Computer Science (specialty area System Engineering) and Computer Engineering ( specialty area Technische Anwendungen ) 7. Work Requirements and Credit Points Course Type Calculation Factor Hours Presence in meetings 4*15 60 Search for material and references 15 Preparation of presentation 25 Writing seminar paper 20 Implementation work 130 Final presentation 20 Total 270