Содержание курса

Навигация

• Homepage
• Содержание курса
• Билеты к зачёту
• Домашние задания

• Квазиполезное

  • Модель ОС с первой лекции
  • Демонизация
  • Псевдотерминалы
  • Пример запуска poll(3)

Неделя 1 (09.02.2016)

Лекция: введение

• мотивация

  • зачем нужны ОС

    • унификация работы с железом
    • разделение ресурсов

  • зачем нужно понимать, как работают ОС

    • абстракции протекают

• модель ядра

  • системные вызовы
  • процесс с точки зрения ядра
  • процессы в CPS-представлении
  • обработка системных вызовов ядром
  • fork, exec

Практика

• bash
• man
• make

Неделя 2 (16.02.2016)

Лекция

• разделение памяти между процессами

  • виртуальная память vs физическая память
  • адресное пространство
  • страничная адресация
  • swap
  • примитивная аллокация памяти

• процесс

  • контекст

    • MMU
    • регистры
  • информация: uid, pwd, etc.

• файловая система

  • mount namespaces
  • mount, umount
  • inode
  • файловые дескрипторы
  • таблица файловых дескрипторов
  • open, close
  • dup, dup2

Практика

• read(2), write(2), open(2)
• статические и динамические библиотеки

Неделя 3 (01.03.2016)

Лекция

• файловая система

  • file mode bits
  • chmod, chown

• дерево процессов

  • pid, ppid
  • zombie processes
  • wait, waitpid
  • fork bomb

• пользователи

  • uid
  • setuid
  • real/effective uid

Практика

• bash

  • языковые конструкции

    • if, while, for, case
    • переменные
    • функции
  • [ ... ], [[ ... ]]

  • glob

• регулярные выражения

• полезные утилиты

  • grep, sed, xargs

• pipe (prog1 | prog2)

  • mkfifo

Неделя 4 (12.03.2016)

Лекция

• файловая система

  • umask
  • links

• дерево процессов

  • fork vs. clone
  • threads

• IPC

  • pipe, FIFO

Практика

• реализация на C программы, аналогичной cat $1 | grep int

  • Примерно так, по модулю проверки на ошибки

Неделя 5 (15.03.2016)

• IPC

  • signals

    • standard signals

      • sigkill
      • sigstop/sigcont
      • sigint
      • sigterm
      • signal handlers
    • realtime signals

  • shared memory

    • mmap

• linkers

  • why -fPIC

Неделя 6 (22.03.2016)

• process groups
• sessions
• foreground and background groups
• creating new process group
• job control
• creating new session
• daemons

Неделя 7 (29.03.2016) (by Greg Fefelov)

• early platform boot

• system firmware

  • early init
  • BIOS
  • EFI

• bootloader

  • A basic MBR loader
  • A working GRUB loader
  • EFI boot loader

• kernel initialization

  • Linux kernel initialization
  • Final transition to userspace
  • initrd, initramfs
  • pivot_root
  • hot plugging, udev

• init

  • Common for all init systems
  • SysVinit
    • SysVinit run process
  • Upstart
  • systemd
    • systemd launching order
    • Concrete example: launching SSH service

Неделя 10 (19.04.2016)

• Терминалы
  • canonical/noncanonical режимы
  • break condition
  • ioctl
  • termios
    • tcgetattr/tcsetattr
    • c_{i,o,c,l}flag, c_cc
      • IGNBRK, BRKINT
      • ECHO, ICANON, ISIG
      • VMIN, VTIME
    • TCSANOW, TCSAFLUSH, TCSADRAIN
    • Специальные символы: ^C, ^D, ^V, ^, ^Z, ^U, ^S/Q
    • tcsendbreak/tcdrain/tcflush/tcflow
  • SIGWINCH
• Псевдотерминалы
  • Зачем
    • ssh
    • screen/tmux
    • xterm и компания
  • slave/master
  • posix_openpt, grantpt, unlockpt, ptsname
  • packet mode

Неделя 11 (26.04.2016)

• Мультиплексирование ввода-вывода
  • Неблокирующий ввод-вывод
    • select
  • poll
    • POLLIN, POLLOUT, POLLHUP
  • epoll
    • Edge-triggered vs level-triggered события
• Сокеты
  • Семейство
    • AF_INET, AF_INET6, AF_UNIX
  • Тип
    • SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM
  • Создание
    • socket, bind, listen, accept
    • socket, connect
  • Сеть
    • Модель OSI
    • TCP/IP
      • UDP
      • TCP
    • getaddrinfo, inet_ntop, inet_pton, gai_strerror

Неделя 12 (03.05.2016)

• Сеть
  • Почему протоколов стек?
  • Пакетная маршрутизация
    • MTU
    • Фрагментация
  • Протоколы
    • IP
    • UDP
    • TCP
    • ICMP
    • DNS
• Лицензии
  • copyleft
  • GPL
    • Свободы Столлмана: запускать, изучать, распространять, изменять
    • LGPL
    • AGPL
    • тивоизация
  • Apache, BSD, MIT, ...
  • Thompson's compiler hack

Неделя 13 (10.05.2016)

• object file interface
  • code
  • symbol table
  • relocation table
• statically linked object file and its execution
• dynamic linking
  • downsides of simplest dynamic linking
  • downsides of "expected address" approach
  • GOT/PLT approach
• LD_PRELOAD
• execution of dynamically linked file
• amd64 and i386 linking difference
• lazy dynamic linking

Неделя 14 (17.05.2016)

• Прерывания
  • Системные вызовы
    • int 0x80
    • sysenter/sysexit
    • ud2
  • Заслуживающие внимания прерывания
    • Таймер
    • Double Fault
    • General Protection Fault
    • Page Fault
    • Triple Fault
• CPS-модель vs. реальный мир
• Память
  • Ещё раз про память процесса
    • Page Directory
      • Page Size
      • Accessed
      • User/Supervisor
      • R/W
      • Present
      • Dirty
      • NX
      • Recursive mapping
    • swap
    • overcommit memory
    • OOM Killer
  • mmap
    • SHARED vs PRIVATE
    • ANON vs file
  • Примитивный malloc
    • Cache miss
  • Аллоцирование памяти для внутренних данных аллокатора
  • COW память
• Raw sockets
  • IP_HDRINCL
  • Хочу ещё ниже!
    • packet(7)