История Unix, Linux. Архитектуры. Стандарты.

Linux vs Unix. Microkernel. FreeBSD, Ubuntu, Mac, System III, V, Unix time-sharing system, 4.4BSD.
Стандарты: ISO C, POSIX, Single Unix Specifications. Организации: Open Group, IEEE.

Ядро. Устройство. Планировщики процессов.

Ядро. Процесс и его представление в ядре. Состояния процесса, цикл жизни.
Типы совместной работы процессов: preemptive и cooperative. Планировщики и
IO Bound vs Processor Bound процессы, особенности планирования. Вызов nice, приоритеты. Единица планирования - timeslice. Планировщики в ядре, CFS. Вызовы sched_yield и sched_setaffinity.

Процесс. Режимы работы, память, ресурсы. Прерывания. Взаимодействие с ядром. Системные вызовы.

Режимы работы: привелигированныи, обычныи. Память, разбивка на секции. Ресурсы процесса - дескрипторы, локи. Прерывания процесса: исключения, аппаратные, шедулинг. Контексты работы: пользователь, ядро, сигнал. Обращения к ядру - системные вызовы: как определяются, передача параметров, возврат результата.

Память. Виртуальная и физическая. Уровни кеша, кеш линия. Пользовательская память и память ядра. False sharing. High and low memory.

Виртуальная и физическая память. Cache, cache line, cache levels, cache coherence, false sharing. High and low memory, области памяти. Page tables. Память ядра и процесса пользователя, разметка, вызовы: kmalloc, vmalloc, brk, madvice, mmap, pmap. Malloc, его альтернативы.

Сигналы. Аппаратные и программные прерывания, их природа. Top and bottom halves. Сигналы и системные вызовы, контекст сигнала.

Прерывания. Аппаратные и программные, их природа, назначение. Обработка прерываний. Сигналы - зачем нужни они, как устроены. Обработка сигналов, особенности, контекст выполнения, longjump, top and bottom halves. /proc/interrupts. signal, sigaction.

Файловая система. Виртуальная ФС в ядре. Файлы, их типы. I/O операции и их планировщики в ядре. Page cache. Режимы работы с файлом.

Файловая система и ядро. Виртуальная ФС. Файлы и типы: block, char, network. Представление в ядре: inode. Секторы. Планировщики IO операций - elevator-ы: Linus, Deadline, Anticipatory, CFQ, Noop. Page cache. Page nowrite/writethrough/ writeback. Работа с файлом - buffered, unbuffered, line.

Потоки. Отличие от процессов. Атомарные операции. Синхронизация. Атрибуты. Особенности многопоточных процессов. Вид в ядре.

Потоки в linux, представление в ядре. Отличие от процессов. POSIX.
Синхронизация: mutex, rw-lock, condition variable, spin-lock, barrier. Атомарные операции. Атрибуты потоков и объектов синхронизации. Взаимодействие с сигналами.

IPC. Pipe, FIFO. XSI и POSIX. Сокеты: доменные, обычные.

IPC. Pipe, FIFO. XSI: message queue, semaphore, shared memory. POSIX semaphore. Sockets: API, byte orderding. Доменные сокеты.

Сеть. Модели TCP/IP, OSI. Связь с ядром. Интерфейсы и примеры.

Сеть, краткая история от ARPANET. Каноническая модель OSI, реальная TCP/IP, стек
протоколов. Реализация сетевого взаимодействия в ядре. Пользовательский
интерфейс socket, connect, close, send, recv. TCP и UDP.

Advanced IO. Неблокирующие IO операции. Блокировка файла. Мультиплексирование: select, poll, kqueue.

Advanced IO. Неблокирующие IO операции. Блокировка файла: flock, lockf, fcntl. Multiplexed IO: select, poll, kqueue. Async IO: aio_read/write.

Пользователи и группы. Вход в систему. Real and effective user. Права доступа у процессов, файлов. Сессии. Демонизация процесса.

Пользователи, группы, права. Атрибуты и права доступа файлов и процессов. Группы процессов, сессии. /etc/passwd, /etc/group. Sticky bit. Демонизация процесса. Атрибуты глобальных объектов: локов, памяти.

Экзамен

Экзамен