Difference between revisions of "LU-LSP-b"

From DiLab
Jump to: navigation, search
(Redirecting to LU-LSP-b13)
(→‎Pamācoši vingrinājumi un piemēri)
 
(426 intermediate revisions by 2 users not shown)
Line 1: Line 1:
<big>
#REDIRECT [[LU-LSP-b13]]
'''Īssaites:'''
[[#Kalendārs | Kalendārs]] |
[[#Uzdevumi | Uzdevumi]] |
[[#Resursi | Resursi]] |
</big>
[[#{{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{#sub:{{LOCALYEAR}}|2}} | Šodiena: {{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{#sub:{{LOCALYEAR}}|2}}]] :
[[#{{#expr:{{LOCALDAY2}}+1}}.{{LOCALMONTH}}.{{#sub:{{LOCALYEAR}}|2}} | Rītdiena: {{#expr:{{LOCALDAY2}}+1}}.{{LOCALMONTH}}.{{#sub:{{LOCALYEAR}}|2}}]]
(ja ir lekcija)

{{LUDFKurss|Linux sistēmas programmēšana|LSP|DatZ3122|2DAT3122}}
* Pasniedzēji:
** Leo Seļāvo ''(epasts: vards.uzvards @ gmail.com)''

* Vērtējums = 15% praktiskie darbi, 35% mājas darbi, 20% kontroldarbs un 30% eksāmens.

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


==== Praktisko un mājas darbu iesniegšana ====
* Mājas darbus iesniegt e-studijās vai darbu testēšanas serverī, atkarībā no darba specifikācijas.
* Faila nosaukumam jābūt formā LSP_MD1_Vards_Uzvards.c - mainot atbilstošo uzdevuma kodu (MD1) 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 attiecīgajā datumā līdz pusnaktij.
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos (kaut vai 1 sekundi!):
** Tūdaļ pēc termiņa rezultāts tiek samazināts par '''50%'''
** Nedēļu pēc termiņa darbi vairs netiek pieņemti.



=Kalendārs=
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4 style = 'border-color: #ddd;'
|-
! Datums
! Tēma, saturs
! Uzdevumi

|- style='vertical-align: top;'
|
====07.02.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Ievads kursā'''</big>
|}
Unix un Linux operētājsistēmu pamatkoncepcijas. Linux sistēmprogrammētaja rīki (shell, gcc, make, manpages u.c.).
|
* Uzdots '''MD0''' - Programmēšanas stils
* Uzdots '''[https://docs.google.com/document/d/1wmhmxU2x93yj5bha98yGwGTvUbQ5Q0ZjOTfcNQ5ndjc/edit?usp=sharing MD_Koks]''' - Dzimtas koks.

|- style='vertical-align: top;'
|

====07.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_Intro'''</big>
|}
* Iekārtot darba vidi (linux, teksta redaktors, kompilators)
* Izveidot un pašiem nokompilēt "Hello world" C valodā
* Iepazīties ar UNIX čaulas komandām un uzdot jautājumus par neskaidrībām.
* Versiju kontroles sistēmas github pamati.

'''Resursi'''

* [[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."

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L01 | PD_Intro]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|

====08.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Programmēšanas valoda C'''</big>
|}
Vispārīgs pārskats par programmēšanas valodu C. Datu struktūras. C standarti, kompilācija, bibliotēkas, linkošana, skalārie un saliktie tipi (t.sk pointeri un masīvi), funkcijas, nosacījumi, cikli.

'''Resursi'''

* Klasiskā C programmēšanas valodas grāmata: Brian W. C. Kernighan & Dennis M. Ritchie, "The C Programming Language -- ANSI C," Prentice Hall, 1988
* [https://web.archive.org/web/20160417114016/http://www.physics.drexel.edu/students/courses/Comp_Phys/General/C_basics/#first C Language Tutorial]

|

|- style='vertical-align: top;'
|
====14.02.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Darbs ar failiem'''</big>
|}
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.
|

|- style='vertical-align: top;'
|

====14.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_File'''</big>
|}
Failu kopēšana.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L02 | PD_File]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|

====15.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Failu sistēma'''</big>
|}
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().
|

|- style='vertical-align: top;'
|

====21.02.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Failu piekļuves režīmi'''</big>
|}
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.
|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b:MD3 | MD_Dir]]''' - Direktoriju koka apstaigāšana.

|- style='vertical-align: top;'
|

====21.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_Dir'''</big>
|}
Direktoriju koka apstaigāšana.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L03 | PD_Dir]]'''
* '''Termiņš''' '''[https://docs.google.com/document/d/1wmhmxU2x93yj5bha98yGwGTvUbQ5Q0ZjOTfcNQ5ndjc/edit?usp=sharing MD_Koks]''' - Dzimtas koks.
(Termiņš pārcelts uz nedēļu vēlāk)

|- style='vertical-align: top;'
|

====22.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Atmiņas arhitektūra'''</big>
|}
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.
|

|- style='vertical-align: top;'
|

====28.02.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Virtuālā atmiņa'''</big>
|}
Virtuālās atmiņas lapas. Page fault un segmentation fault. Atmiņas aizsardzība. ''setjmp()'' un ''longjmp()''.
|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b:MD4 | MD_Mem]]''' - Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.

|- style='vertical-align: top;'
|

====28.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_An'''</big>
|}
Programmas analīze.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L04 | PD_An]]'''
* '''Termiņš''' '''[[LU-LSP-b:MD3 | MD_Dir]]''' - Direktoriju koka apstaigāšana.

|- style='vertical-align: top;'
|

====29.02.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Dinamiskā atmiņa'''</big>
|}
Dinamiskā atmiņas izdalīšana. Heap, malloc() un free(). Dienesta informācija pie atmiņas izdalīšanas un atbrīvošanas. Brīvās atmiņas saraksti. Prasības malloc() un free() veiktspējai.
|

|- style='vertical-align: top;'
|

====06.03.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Atmiņas fragmentācija'''</big>
|}
Atmiņas fragmentācija. Atmiņas rezervēšanas (allocation) algoritmi, kas darbojas uz atmiņas fragmentiem. Atmiņas 'spaiņi'.
|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b:MD5 | MD_Frag]]''' - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums ('''grupās''')

|- style='vertical-align: top;'
|

====06.03.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_Malloc :: PD_Heap'''</big>
|}
'''PD_Malloc'''

Atmiņas rezervācija.

'''PD_Heap'''

Vienkāršs atmiņas alokators fiksēta izmēra objektiem.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L06 | PD_Malloc]]'''
* Uzdots '''[[LU-LSP-b:L07 | PD_Heap]]'''
* '''Termiņš''' '''[[LU-LSP-b:MD4 | MD_Mem]]''' - Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.

|- style='vertical-align: top;'
|

====07.03.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Atkļūdošana'''</big>
|}
Linux atkļūdošanas rīki un to lietošana.
|
* Uzdots '''MP_Game''' - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle

|- style='vertical-align: top;'
|

====13.03.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
||''Attālināti'': <big>'''KD1'''</big>
|}
KD1 kontroldarbs. Programmēšanas uzdevums pie datora, izmantojot apgūto vielu.

|

|- style='vertical-align: top;'
|

====13.03.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|''Attālināti:'' <big>'''PD_Dbg'''</big>
|}
'''PD_Dbg'''

Atkļūdošanas rīki.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:LA | PD_Dbg]]''' (Nav obligāti jāiesniedz)

|- style='vertical-align: top;'
|

====14.03.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|''Attālināti'': <big>'''Daudz-uzdevumu vide'''</big>
|}
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()''.
|

|- style='vertical-align: top;'
|

====20.03.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Pavedieni'''</big>
|}
Pavedieni. POSIX pavedieni. Mutex. Datu skriešanās (data race condition). Strupceļš (deadlock).
'''Resursi'''

[https://www.cs.cmu.edu/afs/cs/academic/class/15492-f07/www/pthreads.html POSIX thread (pthread) libraries]

|
* '''Termiņš''' '''[[LU-LSP-b:MD5 | MD_Frag]]''' - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums ('''grupās''')


|- style='vertical-align: top;'
|

====20.03.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_Thread'''</big>
|}
Programma kas taisa N pavedienus, kur katrs izdrukā M burtus.


'''PD_KD'''

Kontroldarba analīze.

|
* Uzdots '''MP_Spec''' - Spēles noteikumu specifikācija
* Uzdots '''[[LU-LSP-b:L08 | PD_Thread]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|

====21.03.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Procesa dzīves cikls :: Starpprocesu komunikācija'''</big>
|}
'''Procesa dzīves cikls'''

Procesa dzīves cikls: Procesa ielādēšana, uzsākšanās un pieci veidi kā process var beigties. exit() un _exit().

'''Starpprocesu komunikācija'''

Starpprocesu komunikācija. Faili. Pipes. Koplietošanas atmiņa. Komunikācija starp nesaistītiem procesiem. Sockets abstrakcija komunikācijai.

|
* '''Termiņš''' '''MP_Game''' - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle

|- style='vertical-align: top;'
|

====03.04.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Sockets :: Servera klienta arhitektūra'''</big>
|}
'''Sockets'''

Sockets abstrakcija komunikācijai. Klienta un servera arhitektūra. Iteratīvie un paralēlie serveri.

'''Servera klienta arhitektūra'''

TBD: Ieskatam servera/klienta komunikācijā [http://selavo.lv/wiki/index.php/LU-LSP-b13:L11 PD11], bet nav jānodod.

|
* Uzdots '''MP_Prot1''' - Spēles komunikāciju protokols, 1. versija
* '''Termiņš''' '''MP_Spec''' - Spēles noteikumu specifikācija

|- style='vertical-align: top;'
|

====03.04.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_Jmp :: PD_PSpec'''</big>
|}
'''PD_Jmp'''

''setjmp()'',''longjmp()'' un taimera signāls.

'''PD_PSpec'''

Darbs pie kursa projekta. Spēles izvēle un specifikācija.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L05 | PD_Jmp]]'''
* Uzdots '''PD_PSpec'''

|- style='vertical-align: top;'
|

====04.04.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Signāli'''</big>
|}
Signāli. Alarm serviss un signāls.
|
* Uzdots '''MP_Prot2''' - Spēles komunikāciju protokols, gala versija
* '''Termiņš''' '''MP_Prot1''' - Spēles komunikāciju protokols, 1. versija

|- style='vertical-align: top;'
|

====10.04.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Tekstuālā lietotāja saskarne.'''</big>
|}
Tekstuālā lietotāja saskarne. Ncurses bibliotēka.

'''Resursi'''

* [https://www.cyberciti.biz/faq/linux-install-ncurses-library-headers-on-debian-ubuntu-centos-fedora/ Ncurses library, installation and use]

|

|- style='vertical-align: top;'
|

====10.04.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_Net :: PD_PProt'''</big>
|}
'''PD_Net'''

Starpprocesu komunikācija tīklā.

'''PD_PProt'''

Darbs pie kursa projekta. Komunikāciju protokola izstrāde.

|
* Uzdots '''[[LU-LSP-b13:L10 | PD_Net]]'''
* Uzdots '''PD_PProt'''

|- style='vertical-align: top;'
|

====11.04.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Dēmoni'''</big>
|}
Programmas, kas izpildās fonā un ilgtermiņā. Rezidenta programmas. Init.d. Upstart. Systemd. Sesijas identifikators.
|
* '''Termiņš''' '''MP_Prot2''' - Spēles komunikāciju protokols, gala versija

|- style='vertical-align: top;'
|

====17.04.24====
10:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Grafiskā lietotāja saskarne'''</big>
|}
Grafiskā lietotāja saskarne. OpenGL. X-server.

|

|- style='vertical-align: top;'
|

====17.04.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''PD_KP'''</big>
|}
Darbs pie kursa projekta.

|
* Uzdots '''PD_KP'''

|- style='vertical-align: top;'
|

====18.04.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Konsultācija'''</big>
|}
Atbildes uz studentu jautājumiem

|

|- style='vertical-align: top;'
|

====09.05.24====
12:30
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Eksāmens'''</big>
|}
Vieta: LU DF 312.auditorija.

Eksāmena forma: projektu demonstrācija un prezentācija (darbība, pirmkods, diskusijas).
Pirms eksāmena kodam kopā ar kompilācijas un palaišanas instrukcijām jābūt iesniegtam e-studijās!

|
'''Pirms eksāmena''' eStudijās jāiesniedz projekta pirmkods zip failā. Tajā jābūt iekļautam arī '''readme''' failam.

Eksāmena vērtējuma plāns:
* Pirmkods, serveris 25%
* Pirmkods, klients 25%
* Demo un darbības testēšana 25%
* Prezentācija (bez slaidiem) 25%

|- style='vertical-align: top;'
|

====29.04-17.05.2024====

|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Sesija'''</big>
|}
Vērtējumu izlikšana
|

|}

=Uzdevumi=
== Mājas darbi ==

* [[LU-LSP-b:MD0 | MD0]]: Izlasīt kodēšanas stila dokumentus.
* [[LU-LSP-b:MD1 | MD_Koks]]: Ģimenes koka ģenerēšanas programma.
* [[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.

<!-- * [[LU-LSP-b:MD5 | MD5]]: Procedūru izsaukumu steka izdruka. -->


Eksāmens izpaužas kā kursa projekta aizstāvēšana.
<!--
* MD7 - projekta protokola specifikācija. Skatīt arī [[LU-LSP-b13:PD_client_server | PD: Klienta un servera arhitektūra]]
** [[LU-LSP-b11:PD_client_server | PD: Klienta un servera arhitektūra]] (praktiskā darba piezīmes)
** [http://selavo.lv/~kursi/LSP/md7 MD7 projekta grupu risinājumi]

Eksāmens izpaužas kā kursa projekta aizstāvēšana.
-->

=Resursi=
== 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
* Vai var uzrakstīt programmu bez main()
* [https://wordsandbuttons.online/so_you_think_you_know_c.html So you think you know C] - tests ar 5 jautājumiem.

== 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

{{ProgrammersResorces}}

Latest revision as of 19:54, 6 April 2024

Īssaites: Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | Šodiena: 22.11.24 : Rītdiena: 23.11.24 (ja ir lekcija)


Linux sistēmas programmēšana (LSP)

LU DF bakalaura studiju kurss DatZ3122, meklēt eStudijās.

  • Pasniedzēji:
    • Leo Seļāvo (epasts: vards.uzvards @ gmail.com)
  • Vērtējums = 15% praktiskie darbi, 35% mājas darbi, 20% kontroldarbs un 30% eksāmens.


Praktisko un mājas darbu iesniegšana

  • Mājas darbus iesniegt e-studijās vai darbu testēšanas serverī, atkarībā no darba specifikācijas.
  • Faila nosaukumam jābūt formā LSP_MD1_Vards_Uzvards.c - mainot atbilstošo uzdevuma kodu (MD1) 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 attiecīgajā datumā līdz pusnaktij.
  • Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos (kaut vai 1 sekundi!):
    • Tūdaļ pēc termiņa rezultāts tiek samazināts par 50%
    • Nedēļu pēc termiņa darbi vairs netiek pieņemti.


Kalendārs

Datums Tēma, saturs Uzdevumi

07.02.24

10:30

Ievads kursā

Unix un Linux operētājsistēmu pamatkoncepcijas. Linux sistēmprogrammētaja rīki (shell, gcc, make, manpages u.c.).

  • Uzdots MD0 - Programmēšanas stils
  • Uzdots MD_Koks - Dzimtas koks.

07.02.24

12:30

PD_Intro
  • Iekārtot darba vidi (linux, teksta redaktors, kompilators)
  • Izveidot un pašiem nokompilēt "Hello world" C valodā
  • Iepazīties ar UNIX čaulas komandām un uzdot jautājumus par neskaidrībām.
  • Versiju kontroles sistēmas github pamati.

Resursi

08.02.24

12:30

Programmēšanas valoda C

Vispārīgs pārskats par programmēšanas valodu C. Datu struktūras. C standarti, kompilācija, bibliotēkas, linkošana, skalārie un saliktie tipi (t.sk pointeri un masīvi), funkcijas, nosacījumi, cikli.

Resursi

  • Klasiskā C programmēšanas valodas grāmata: Brian W. C. Kernighan & Dennis M. Ritchie, "The C Programming Language -- ANSI C," Prentice Hall, 1988
  • C Language Tutorial

14.02.24

10:30

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.

14.02.24

12:30

PD_File

Failu kopēšana.

15.02.24

12:30

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().

21.02.24

10:30

Failu piekļuves režīmi

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.

  • Uzdots MD_Dir - Direktoriju koka apstaigāšana.

21.02.24

12:30

PD_Dir

Direktoriju koka apstaigāšana.

(Termiņš pārcelts uz nedēļu vēlāk)

22.02.24

12:30

Atmiņas arhitektūra

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.

28.02.24

10:30

Virtuālā atmiņa

Virtuālās atmiņas lapas. Page fault un segmentation fault. Atmiņas aizsardzība. setjmp() un longjmp().

  • Uzdots MD_Mem - Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.

28.02.24

12:30

PD_An

Programmas analīze.

29.02.24

12:30

Dinamiskā atmiņa

Dinamiskā atmiņas izdalīšana. Heap, malloc() un free(). Dienesta informācija pie atmiņas izdalīšanas un atbrīvošanas. Brīvās atmiņas saraksti. Prasības malloc() un free() veiktspējai.

06.03.24

10:30

Atmiņas fragmentācija

Atmiņas fragmentācija. Atmiņas rezervēšanas (allocation) algoritmi, kas darbojas uz atmiņas fragmentiem. Atmiņas 'spaiņi'.

  • Uzdots MD_Frag - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums (grupās)

06.03.24

12:30

PD_Malloc :: PD_Heap

PD_Malloc

Atmiņas rezervācija.

PD_Heap

Vienkāršs atmiņas alokators fiksēta izmēra objektiem.

07.03.24

12:30

Atkļūdošana

Linux atkļūdošanas rīki un to lietošana.

  • Uzdots MP_Game - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle

13.03.24

10:30

Attālināti: KD1

KD1 kontroldarbs. Programmēšanas uzdevums pie datora, izmantojot apgūto vielu.

13.03.24

12:30

Attālināti: PD_Dbg

PD_Dbg

Atkļūdošanas rīki.

  • Uzdots PD_Dbg (Nav obligāti jāiesniedz)

14.03.24

12:30

Attālināti: Daudz-uzdevumu vide

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().

20.03.24

10:30

Pavedieni

Pavedieni. POSIX pavedieni. Mutex. Datu skriešanās (data race condition). Strupceļš (deadlock). Resursi

POSIX thread (pthread) libraries

  • Termiņš MD_Frag - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums (grupās)


20.03.24

12:30

PD_Thread

Programma kas taisa N pavedienus, kur katrs izdrukā M burtus.


PD_KD

Kontroldarba analīze.

  • Uzdots MP_Spec - Spēles noteikumu specifikācija
  • Uzdots PD_Thread

21.03.24

12:30

Procesa dzīves cikls :: Starpprocesu komunikācija

Procesa dzīves cikls

Procesa dzīves cikls: Procesa ielādēšana, uzsākšanās un pieci veidi kā process var beigties. exit() un _exit().

Starpprocesu komunikācija

Starpprocesu komunikācija. Faili. Pipes. Koplietošanas atmiņa. Komunikācija starp nesaistītiem procesiem. Sockets abstrakcija komunikācijai.

  • Termiņš MP_Game - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle

03.04.24

10:30

Sockets :: Servera klienta arhitektūra

Sockets

Sockets abstrakcija komunikācijai. Klienta un servera arhitektūra. Iteratīvie un paralēlie serveri.

Servera klienta arhitektūra

TBD: Ieskatam servera/klienta komunikācijā PD11, bet nav jānodod.

  • Uzdots MP_Prot1 - Spēles komunikāciju protokols, 1. versija
  • Termiņš MP_Spec - Spēles noteikumu specifikācija

03.04.24

12:30

PD_Jmp :: PD_PSpec

PD_Jmp

setjmp(),longjmp() un taimera signāls.

PD_PSpec

Darbs pie kursa projekta. Spēles izvēle un specifikācija.

04.04.24

12:30

Signāli

Signāli. Alarm serviss un signāls.

  • Uzdots MP_Prot2 - Spēles komunikāciju protokols, gala versija
  • Termiņš MP_Prot1 - Spēles komunikāciju protokols, 1. versija

10.04.24

10:30

Tekstuālā lietotāja saskarne.

Tekstuālā lietotāja saskarne. Ncurses bibliotēka.

Resursi

10.04.24

12:30

PD_Net :: PD_PProt

PD_Net

Starpprocesu komunikācija tīklā.

PD_PProt

Darbs pie kursa projekta. Komunikāciju protokola izstrāde.

11.04.24

12:30

Dēmoni

Programmas, kas izpildās fonā un ilgtermiņā. Rezidenta programmas. Init.d. Upstart. Systemd. Sesijas identifikators.

  • Termiņš MP_Prot2 - Spēles komunikāciju protokols, gala versija

17.04.24

10:30

Grafiskā lietotāja saskarne

Grafiskā lietotāja saskarne. OpenGL. X-server.

17.04.24

12:30

PD_KP

Darbs pie kursa projekta.

  • Uzdots PD_KP

18.04.24

12:30

Konsultācija

Atbildes uz studentu jautājumiem

09.05.24

12:30

Eksāmens

Vieta: LU DF 312.auditorija.

Eksāmena forma: projektu demonstrācija un prezentācija (darbība, pirmkods, diskusijas). Pirms eksāmena kodam kopā ar kompilācijas un palaišanas instrukcijām jābūt iesniegtam e-studijās!

Pirms eksāmena eStudijās jāiesniedz projekta pirmkods zip failā. Tajā jābūt iekļautam arī readme failam.

Eksāmena vērtējuma plāns:

  • Pirmkods, serveris 25%
  • Pirmkods, klients 25%
  • Demo un darbības testēšana 25%
  • Prezentācija (bez slaidiem) 25%

29.04-17.05.2024
Sesija

Vērtējumu izlikšana

Uzdevumi

Mājas darbi

  • MD0: Izlasīt kodēšanas stila dokumentus.
  • MD_Koks: Ģimenes koka ģenerēšanas programma.
  • MD3: Vienādo failu meklēšana direktorijas kokā.
  • MD4: Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzināšana.
  • MD5: Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums.


Eksāmens izpaužas kā kursa projekta aizstāvēšana.

Resursi

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
  • Vai var uzrakstīt programmu bez main()
  • So you think you know C - tests ar 5 jautājumiem.

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

Programmētāja resursi

Programmēšanas analīzes rīki

  • PMD - scans source code and looks for bugs, dead code, suboptimal code, overcomplicated expressions, duplicate code.

Linux veiktspējas analīze

Āķīgi uzdevumi un pieredze

Atziņas

Retrieved from "http://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-LSP-b&oldid=10774"