Leo: Created page with "{{LUDFKurss|Linux sistēmas programmēšana|LSP|DatZ3122|2DAT3122}} * Pasniedzējs: Krišjānis Nesenbergs ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)'' ** Kursa sākotnējais aut..."

2019-09-03T11:12:13Z

Created page with "{{LUDFKurss|Linux sistēmas programmēšana|LSP|DatZ3122|2DAT3122}} * Pasniedzējs: Krišjānis Nesenbergs ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)'' ** Kursa sākotnējais aut..."

New page

{{LUDFKurss|Linux sistēmas programmēšana|LSP|DatZ3122|2DAT3122}}

* Pasniedzējs: Krišjānis Nesenbergs ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)''
** Kursa sākotnējais autors: Leo Seļāvo ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)''

* {{KursiGGroup|lu-lsp-b}}

* Vērtējums = 15% praktiskie darbi, 25% mājas darbi, 10% dalība klasē, 20% KD1 un 30% KD2(eksāmens).

* [[LSP kursa atsauksmes]] no iepriekšējiem gadiem.

==== Praktisko un mājas darbu iesniegšana ====
* Mājas darbus iesniegt e-studijās.
* Faila nosaukumam jābūt formā LSP_MD1_Vards_Uzvards.c (Mainot atbilstošo uzdevuma kodu un faila formātu pēc nepieciešamības)
* [!] Nevajag arhivēt failus, ja vien tas nav prasīts uzdevuma nosacījumos



==== Praktisko darbu vērtēšanas kritēriji ====
* Praktisko darbu mērķis ir nostiprināt un parādīt izpratni par apgūto vielu, attiecīgi darbi ir jārisina '''patstāvīgi''', tomēr jautājumu uzdošana pasniedzējam vai kolēģiem ir vēlama.
* Maksimālo vērtējumu par praktisko darbu var saņemt, ja tas iesūtīts līdz praktisko darbu lekcijas beigām (vai brīdim, kad vienojamies, ka publiski apskatīsim PD risinājumu).
* Pēc termiņa praktiskie darbi tiek pieņemti vēl tekošo nedēļu (līdz nākamās lekcijas sākumam) un tiks novērtēti, tomēr vairs ne ar maksimālo atzīmi.
* Papildus praktiskajos darbos un lekcijās var izpelnīties "plusiņus" ar dalību diskusijās, unikālu risinājumu un ideju piedāvāšanu, trāpīgu jautājumu uzdošanu, atbildēšanu uz kolēģu jautājumiem u.t.t., kas savukārt palīdzēs savākt +10% no kopējā vērtējuma "par darbu klasē".

==== Mājas darbu vērtēšanas kritēriji ====
* Mājas darbu iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms lekcijas sākuma
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos (kaut vai 1 min!), rezultāts tiek samazināts par:
** '''10%''' par ik dienu pirmo piecu dienu laikā pēc termiņa, un
** '''50%''' piecas vai vairāk dienas pēc termiņa.
** Divas nedēļas pēc termiņa darbi vairs netiek pieņemti.

== Kalendārs ==

{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4
|-
! Datums, nedēļa
! Kursa saturs
! Uzdevumi
|-
|
==== 04.09.2018.====
|
[L00] Ievads kursā. Unix un Linux operētājsistēmu pamatkoncepcijas un vēsture. Linux sistēmprogrammētaja rīki (shell, gcc, make, manpages u.c.)

Vispārīgs pārskats par valodu C.

[https://www.dropbox.com/s/2c87i9k0vc3mthr/L00_Ievads.pdf?dl=0 Slaidi L00]

[PD0] Praktiskais darbs #0:
* Iekārtot darba vidi (linux, teksta redaktors, kompilators)
* izveidot un pašiem nokompilēt "Hello world" C valodā
* Iepazīties ar shell komandām un uzdot jautājumus par neskaidrībām: [[LU-LSP-B11:shell-cheatsheet | UNIX čaulas populārākās komandas un lietojumi]]
* Lasīt [https://www.linux.com/what-is-linux Kas tas ir, Linux?] - tagad vai līdz nākamajai lekcijai
* Lasīt [https://web.archive.org/web/20160417114016/http://www.physics.drexel.edu/students/courses/Comp_Phys/General/C_basics/#first C valodas pamācību] no Drexel universitātes - tagad vai līdz nākamajai lekcijai
|
Uzdots [[LU-LSP-b:MD0 | MD0]] mājas darbs - programmēšanas stils - izlasīt un ņemt vērā turpmākajos darbos, kā arī pieteikties vēstkopai!
|-
|

==== 11.09.2018.====
| [L01] Datu struktūras un algoritmi valodā C.

C standarti, kompilācija, bibliotēkas, linkošana, skalārie un saliktie tipi (t.sk pointeri un masīvi), funkcijas, nosacījumi, cikli

[https://www.dropbox.com/s/cyebsiafqrkykcq/L01_C_data_algorithms.pdf?dl=0 Slaidi L01]



[PD1] [[LU-LSP-b13:L01 | Praktiskais darbs #1]] - darbs ar tekstu.

|
'''Uzdots''' [[LU-LSP-b:MD1 | MD1]] mājas darbs - dzimtas koks.

|-
|

==== 18.09.2018.====
| [L02] Darbs ar failiem.

Sistēmas izsaukumi un standarta bibliotēkas funkcijas faila ievadam un izvadam. Linux piedāvātās programmas darbam ar failu izvadu/ievadu (''cat, tail, head, less, telnet'' u.c.). Failu ievada un izvada ātrdarbības uzlabošana, buferi., ņemot vērā sistēmas arhitektūru.

[https://www.dropbox.com/s/1h0o1u3tjj0ph0m/L02_files.pdf?dl=0 Slaidi L02]


[PD2] [[LU-LSP-b13:L02 | Praktiskais darbs #2]] - failu kopēšana.
|


|-
|

==== 25.09.2018.====
| [L03] Failu sistēma

Faila izmēra noteikšana. Failu saites, stingrās un vājās (hard links, soft links). Failu glabāšana un pieeja operētājsistēmā. ''i-node'' jēdziens. Sistēmas izsaukums stat(). Direktoriju struktūra. Izsaukumi opendir(), readdir() un closedir().

[https://www.dropbox.com/s/mjo8zcjux7ygq5b/L03_file_system.pdf?dl=0 Slaidi L03]

[PD3] [[LU-LSP-b13:L03 | Praktiskais darbs #3]] - direktoriju koka apstaigāšana.

|
Mājas darba [[LU-LSP-b:MD1 | MD1]] '''nodošanas''' termiņš.

'''Uzdots''' [[LU-LSP-b:MD3 | MD3]] mājas darbs - direktoriju koka apstaigāšana.

|-
|

==== 02.10.2018.====
|
[VIESLEKCIJA] Dmitry G. Korzun, Ph.D, Adjunct Professor, Leading Research Scientist Petrozavodsk State University, Institute of Mathematics and Information Technology, Department of Computer Science "Edge-Centric Computing and Fog Computing (2h). Methods of involving and supporting local and remote devices for cooperative service construction and delivery."

[L04] Faila piekļuves tiesību režīmi pie open() un umask. Failu un i-node izsaukumi: chmod(), link(), unlink(), remove(), rename(), symlink(), readlink(), utime(), mkdir(), rmdir(), chdir(), getcwd(). Programma rakstīšanai log failā. Log faili. Ekskluzīva rakstīšana ar open(...O_SYNC) un fcntl() metodēm.

[https://www.dropbox.com/s/tl0cjj17yn0p859/L04_more_files.pdf?dl=0 Slaidi L04]



|



|-
|

==== 09.10.2018.====
|
[PD4] [[LU-LSP-b13:L04 | Praktiskais darbs #4]] - programmas analīze. Iespēja strādāt pie MD3 - izņēmuma kārtā, termiņš ir vakarā pēc praktiskajiem darbiem 19:00

|

Mājas darba [[LU-LSP-b:MD3 | MD3]] '''nodošanas''' termiņš.



|-

|

==== 16.10.2018.====
|
[L05] Atmiņas arhitektūra. Virtuālā atmiņa. TEXT, DATA, HEAP un STACK segmenti. Koplietošanas atmiņa starp procesiem. Procedūru izsaukumi. Parametru nodošana caur steku. Steka satura analīze un piekļuve stekam.

[https://www.dropbox.com/s/si26ce9jnmrtspa/L05_memory_arch_stack.pdf?dl=0 Slaidi L05]

[PD_A] Praktiskajos darbos apskatīsim MD1.
|

|-
|

==== 23.10.2018.====
| [L06] Atkārtojums par virtuālo atmiņu un procesa TEXT,DATA, HEAP un STACK segmentiem. Virtuālās atmiņas lapas. Page fault un segmentation fault. Atmiņas aizsardzība. ''setjmp()'' un ''longjmp()''.

[https://www.dropbox.com/s/b09vpj64cy60kme/L06_memory_paging_protection.pdf?dl=0 Slaidi L06]

[PD5] [[LU-LSP-b13:L05 | Praktiskais darbs #5]] - ''setjmp()'',''longjmp()'' un taimera signāls.

|

'''Uzdots''' [[LU-LSP-b:MD4 | MD4]] mājas darbs - atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.

|-
|

==== 30.11.2018 ====
| LEKCIJA NENOTIEK
|

|-
|

==== 06.11.2018.====
| [L07] Dinamiskā atmiņas izdalīšana. Heap, malloc() un free(). Dienesta informācija pie atmiņas izdalīšanas un atbrīvošanas. Brīvās atmiņas saraksti. Prasības malloc() un free() veiktspējai.

[https://www.dropbox.com/s/zqq0jbldw0bciu4/L07_memory_dynamic_reservation.pdf?dl=0 Slaidi L07]

[PD6] [[LU-LSP-b13:L06 | Praktiskais darbs #6]] - atmiņas rezervācija.
|

|-
|

==== 13.11.2018.====
|
[L08] Atmiņas fragmentācija. Atmiņas rezervēšanas (allocation) algoritmi, kas darbojas uz atmiņas fragmentiem. Atmiņas 'spaiņi'.

[https://www.dropbox.com/s/fr3i3tys808343j/L08_memory_algorithms.pdf?dl=0 Slaidi L08]

[PD8] [[LU-LSP-b:L08 | Praktiskais darbs #8]] - vienkāršs atmiņas alokators fiksēta izmēra objektiem.

|

Mājas darba [[LU-LSP-b:MD4 | MD4]] '''nodošanas''' termiņš.

|-
|

==== 20.11.2018.====
|
[KD1] Vidus semestra '''kontroldarbs'''.

[L09] : Linux atkļūdošanas rīki un to lietošana.

[https://www.dropbox.com/s/9tsu0fecra9f6y0/L09_KD_debugging.pdf?dl=0 Slaidi L09]

[PD_D] Izmēģināt [[LU-LSP-b13:LA | atkļūdošanas]] rīkus. Plānot MD5 grupas. Sākt gatavoties Kursa projektam!

|

'''Uzdots''' [[LU-LSP-b:MD5 | MD5]] - atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums ('''grupās''')

Domāt kursa projekta tēmas!

|-
|

==== 27.11.2018.====
|
[L10] Daudz-uzdevumu vide. Procesi un procesu kontrole. Pavedieni (threads). Kooperējošies procesi un preemptīvā daudz-uzdevumu metode. Komanda '''ps'''. ''getpid()'' un ''getppid()''. ''fork()'', ''exec()'', ''wait()''. ''system()''.

[https://www.dropbox.com/s/qx2ffq19u2rtx86/L10_multitasking_processes_threads.pdf?dl=0 Slaidi L10]

[PD9] Praktiskais darbs #9: Programma kas taisa N pavedienus, kur katrs izdrukā M burtus. (Jāprot, bet nav jāiesūta)

+Izvēles (nav jāiesūta, vai e-pastā): [[LU-LSP-b13:L09 | Praktiskais darbs #9.1]] - steka satura analīze un piekļuve stekam.

|
Mājas darba [[LU-LSP-b:MD5 | MD5]] grupu izveidošanas termiņš.

'''Apspriežam kursa projekta tēmas'''

Katra grupa: lūdzu atsūtiet vienu e-pastu ar paredzamajiem dalībniekiem!

|-

|

==== 04.12.2018 ====
| ====== LEKCIJA NENOTIEK ======

Pēc izvēles mājās vai datorklasē:
* [PD10] [[LU-LSP-b13:L10 | Praktiskais darbs #10]] - starpprocesu komunikācija.
* Pabeigt izvēlētā kursa projekta noteikumus [https://docs.google.com/document/d/1Lvo-8oxibzqM8ANdjn8lR4ueCwGLSIcpL1Xtu7InHEs/edit?usp=sharing Google doc]
* Sākt darbu pie protokola formulēšanas - kādas ziņas Jūsuprāt nepieciešams sūtīt tīklā, lai programma pilnvērtīgi strādātu.

| '''Termiņš izvēlētā kursa projekta noteikumiem [https://docs.google.com/document/d/1Lvo-8oxibzqM8ANdjn8lR4ueCwGLSIcpL1Xtu7InHEs/edit?usp=sharing Google doc]'''
Mājas darba [[LU-LSP-b:MD5 | MD5]] '''nodošanas''' termiņš.
'''Sākam diskutēt par protokolu''' - nākamajā lekcijā būtu jānonāk līdz pirmajai protokola versijai!

|-
|

==== 11.12.2018.====
|
[L11] Procesa dzīves cikls: Procesa ielādēšana, uzsākšanās un pieci veidi kā process var beigties. exit() un _exit().

Starpprocesu komunikācija. Klienta un servera arhitektūra. Iteratīvie un paralēlie serveri. Sockets. Komunikācija starp nesaistītiem procesiem.

[https://www.dropbox.com/s/vkce978v56zk9uw/L11_lifecycle_ipc.pdf?dl=0 Slaidi L11]

[L12] Signāli. Alarm serviss un signāls.
Diskusija par komunikācijas protokolu izstrādi.

[https://www.dropbox.com/s/go536558ez25tip/L12_signals_course_project.pdf?dl=0 Slaidi L12]



|

Termiņš: Kursa projekts: spēles noteikumi+uzmetums protokolam GoogleDoc dokumentā.

|-
|

==== 18.12.2018.====
|
[L13] Pavedieni. POSIX pavedieni. Mutex. Datu skriešanās (data race condition). Strupceļš (deadlock).

[https://www.dropbox.com/s/deyef80stvuqyu9/L13_posix_threads.pdf?dl=0 L13 Slaidi].

[PD_KP2] Darbs pie [https://docs.google.com/document/d/1eKufkNWABehv7_r552aGX-vLr67KmPO74q_5w8jF3dw/edit?usp=sharing kursa projekta].
|
Termiņš: Protokola gala versija
Ieskatam servera/klienta komunikācijā neobligāts [http://selavo.lv/wiki/index.php/LU-LSP-b13:L11 PD11], kas nav jānodod
|-
|

==== xx.12.2018. - Ziemassvētku un Jaungada brīvdienas
|
 
|-
|

==== 15.01.2019.====
| [EX] '''Eksāmens 14:30''' 312. telpā.

Eksāmena forma: projektu demonstrācija un prezentācija (darbība, pirmkods, diskusijas).

'''Pirms eksāmena kodam kopā ar kompilācijas un palaišanas instrukcijām jābūt iesniegtam e-studijās!'''
|
 
|-
|}

== Mājas darbi ==

* [[LU-LSP-b:MD0 | MD0]]: Izlasīt kodēšanas stila dokumentus.
* [[LU-LSP-b:MD1 | MD1]]: Ģimenes koka ģenerēšanas programma.
* MD2 - ''nav uzdots''.
* [[LU-LSP-b:MD3 | MD3]]: Vienādo failu meklēšana direktorijas kokā.
* [[LU-LSP-b:MD4 | MD4]]: Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzināšana.
* [[LU-LSP-b:MD5 | MD5]]: Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums.



Eksāmens izpaužas kā kursa projekta aizstāvēšana.


== Pamācoši vingrinājumi un piemēri ==

* Failu I/O buferi un sekas: divi raksta, redzam trīs...
* Aprēķins, cik laika vajag pārkopēt 1 TB pa baitam bez bufera.
* Paging: piemērs 4K x 4K masīva apstaigāšanai, mainot indeksus: 4K vs 16M page faults

== Literatūra ==

* Advanced Programming in the UNIX(R) Environment, Second Edition, by W. Richard Stevens, Stephen A. Rago. Addison Wesley Professional, 2005, ISBN 0-201-43307-9. (Indiešu eksemplāram ir ISBN 81-317-0005-4)

* "Linux system programming" by Robert Love, O'Reilly Media, 2007, ISBN 0596009585

* [http://www.advancedlinuxprogramming.com/ Advanced Linux Programming] by CodeSourcery LLC,

* "Building Embedded Linux Systems" O'Reilly Media, 2008, ISBN 0596529686

* [[Sublime_Text_cheat_sheet]] - Lieliskā Sublime teksta redaktora taustiņu kombinācijas

* [http://fabiensanglard.net/c/ To become a good programmer...] - C grāmatu saraksts

== Saites ==

* [http://selavo.lv/wiki/index.php/Linux_komandas Noderīgas Linux komandas]
* [http://bit.ly/bashbyex Bash by Example] @ibm/developerworks
* [http://tuxradar.com/content/how-linux-kernel-works Intro to Linux kernel]

* [http://www.lysator.liu.se/c/bwk-tutor.html Programming in C: A Tutorial] (by Brian W. Kernighan)
* [http://www.gnu.org/software/make/manual/make.html Gnu make] dokumentācija
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Filesystem_Hierarchy_Standard Tipiskas unix direktoriju hierarhijas] īss apraksts.

* Sockets:
** [http://gnosis.cx/publish/programming/sockets.html Programming IP Sockets on Linux] (tutorial @ gnosis.cx)
** [http://www.linuxhowtos.org/C_C++/socket.htm Sockets Tutorial] @ Linux Howtos
** [http://en.wikipedia.org/wiki/Berkeley_sockets Berkeley sockets] (Wikipēdija)

* http://www.hiraeth.com/alan/tutorials/courses/unixprog.html
* http://lkml.org/
* [http://tldp.org/LDP/lkmpg/2.6/html/index.html The Linux Kernel Module Programming Guide]

=== Programmēšanas analīzes rīki ===
* [http://pmd.sourceforge.net/pmd-5.2.1/ PMD] - scans source code and looks for bugs, dead code, suboptimal code, overcomplicated expressions, duplicate code.

=== Linux veiktspējas analīze ===
* [http://www.cyberciti.biz/tips/top-linux-monitoring-tools.html Top 20 Linux monitoring tools] @cyberciti
* [http://www.tecmint.com/command-line-tools-to-monitor-linux-performance/ 20 rīki Linux veikstpējas monitoringam] (IPTraf u.c.) @tecmint
* [http://www.cyberciti.biz/tips/how-do-i-find-out-linux-cpu-utilization.html CPU analīze]
* [http://www.cyberciti.biz/tips/linux-disk-performance-monitoring-howto.html Disku I/O analīze]
* [http://www.linuxprogrammingblog.com/io-profiling IO profiling] at Linux programming blog
* [https://www.linux.com/learn/tutorials/470979-who-and-what-is-on-my-network-probing-your-network-with-linux Tīkla analīze]

== Atziņas ==
* [http://norvig.com/21-days.html Teach yourself programming in 10 years] by Peter Norvig
* [https://rhodecode.com/blog/code-review-learn-nasa-codes/ Code review: Learn how NASA codes (blog)], and [http://cacm.acm.org/magazines/2014/2/171689-mars-code/fulltext Mars Code (ACM article)]

LU-LSP-b18 - Revision history

Leo: Created page with "{{LUDFKurss|Linux sistēmas programmēšana|LSP|DatZ3122|2DAT3122}} * Pasniedzējs: Krišjānis Nesenbergs ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)'' ** Kursa sākotnējais aut..."