Difference between revisions of "LU-LSP-b"

From DiLab
Jump to: navigation, search
(Kalendārs)
(Kalendārs)
Line 35: Line 35:
 
** Tūdaļ pēc termiņa rezultāts tiek samazināts par '''50%'''  
 
** Tūdaļ pēc termiņa rezultāts tiek samazināts par '''50%'''  
 
** Nedēļu pēc termiņa darbi vairs netiek pieņemti.
 
** Nedēļu pēc termiņa darbi vairs netiek pieņemti.
 +
  
  
Line 262: Line 263:
  
 
|
 
|
 +
* '''Termiņš''' '''[[LU-LSP-b:MD4 | MD_Mem]]''' - Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.
  
  
Line 305: Line 307:
  
 
|
 
|
 +
* '''Termiņš''' '''[[LU-LSP-b:MD5 | MD_Frag]]''' - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums ('''grupās''')
  
  
Line 352: Line 355:
  
 
|
 
|
 +
* '''Termiņš''' '''MP_Game''' - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle
  
  
Line 433: Line 437:
 
|
 
|
 
*  '''MP_Prot2''' - Spēles komunikāciju protokols, gala versija
 
*  '''MP_Prot2''' - Spēles komunikāciju protokols, gala versija
 +
* '''Termiņš''' '''MP_Prot1''' - Spēles komunikāciju protokols, 1. versija
  
  
Line 455: Line 460:
 
|
 
|
 
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
 
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''TBD'''</big>
+
|<big>'''Dēmoni'''</big>
 
|}
 
|}
TBD
+
Programmas, kas izpildās fonā un ilgtermiņā.  Rezidenta programmas. Init.d. Upstart. Systemd. Sesijas identifikators.
  
 
|
 
|
Line 477: Line 482:
  
 
|
 
|
 +
* '''Termiņš''' '''MP_Prot2''' - Spēles komunikāciju protokols, gala versija
  
  

Revision as of 20:06, 7 March 2021

Īssaites: Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | Šodiena: 28.03.20 : Rītdiena: 29.03.20 (ja ir lekcija)


Linux sistēmas programmēšana (LSP)

LU DF bakalaura studiju kurss DatZ3122, meklēt eStudijās.

  • Pasniedzēji:
    • Leo Seļāvo (epasts: vards.uzvards @ gmail.com)
    • Krišjānis Nesenbergs
  • Vērtējums = 15% praktiskie darbi, 25% mājas darbi, 10% dalība klasē, 20% KD1 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

08.02.21

08:30

Ievads kursā

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

  • MD0 - Programmēšanas stils
  • MD_Koks - Dzimtas koks.


10.02.21

15:00

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


10.02.21

17:00

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


15.02.21

08:30

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.


17.02.21

15:00

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().


17.02.21

17:00

PD_File

Failu kopēšana.


22.02.21

08:30

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.

  • MD_Dir - Direktoriju koka apstaigāšana.


24.02.21

15:00

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.


24.02.21

17:00

PD_Dir

Direktoriju koka apstaigāšana.


01.03.21

08:30

Virtuālā atmiņa

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

  • MD_Mem - Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.


03.03.21

15:00

Dinamiskā atmiņa

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

  • Termiņš Svētdien, 7-03-2021 23:59 MD_Dir - Direktoriju koka apstaigāšana.


03.03.21

17:00

PD_An

Programmas analīze.


08.03.21

08:30

Atmiņas fragmentācija

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

  • MD_Frag - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums (grupās)


10.03.21

15:00

KD1

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

  • Termiņš MD_Mem - Atmiņas rezervācijas funkciju salīdzinājums.


10.03.21

17:00

PD_KD

Kontroldarba analīze.

  • PD_KD


15.03.21

08:30

Atkļūdošana

Linux atkļūdošanas rīki un to lietošana.

  • MP_Game - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle


17.03.21

15:00

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().

  • Termiņš MD_Frag - Atmiņas fragmentācijas algoritmu novērtējums (grupās)


17.03.21

17:00

PD_Dbg

Atkļūdošanas rīki.


22.03.21

08:30

Procesa dzīves cikls

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

  • MP_Spec - Spēles noteikumu specifikācija


24.03.21

15:00

Pavedieni

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

Resursi

POSIX thread (pthread) libraries

  • Termiņš MP_Game - Kursa projekta tēmas (spēles) izvēle


24.03.21

17:00

PD_Thread

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


29.03.21

08:30

Starpprocesu komunikācija.

Starpprocesu komunikācija. Faili. Pipes. Koplietošanas atmiņa. Signāli. Alarm serviss un signāls. Sockets.

  • MP_Prot1 - Spēles komunikāciju protokols, 1. versija


31.03.21

15:00

Sockets

Sockets abstrakcija komunikācijai. Klienta un servera arhitektūra. Iteratīvie un paralēlie serveri. Komunikācija starp nesaistītiem procesiem.


31.03.21

17:00

PD_Jmp :: PD_PSpec

PD_Jmp

setjmp(),longjmp() un taimera signāls.



PD_PSpec

Darbs pie kursa projekta. Spēles izvēle un specifikācija.



07.04.21

15:00

Servera klienta arhitektūra

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

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


07.04.21

17:00

PD_Net

Starpprocesu komunikācija tīklā.


12.04.21

08:30

Dēmoni

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


14.04.21

15:00

Tekstuālā lietotāja saskarne.

Tekstuālā lietotāja saskarne. Ncurses bibliotēka.

Resursi

  • Termiņš MP_Prot2 - Spēles komunikāciju protokols, gala versija


14.04.21

17:00

PD_PProt

Darbs pie kursa projekta. Komunikāciju protokola izstrāde.

  • PD_PProt


19.04.21

08:30

TBD

TBD


21.04.21

15:00

Grafiskā lietotāja saskarne

Grafiskā lietotāja saskarne. OpenGL. X-server.


21.04.21

17:00

PD_KP

Darbs pie kursa projekta.

  • PD_KP


26.04.21

08:30

Konsultācija

Atbildes uz studentu jautājumiem


28.04.21

15:00

Eksāmens

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



03-14.05.2021

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

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