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Temario del curso
Introducción
- Historia rápida de GNU/Linux
- Licencias
- Versionado del núcleo
- Ciclo de liberación
- Árboles del núcleo
- Línea principal (mainline)
- Núcleo vs. espacio de usuario
- Mecanismo vs. política
- Alternativas de controlador del núcleo
- RTOS vs. Linux
Gestión de Memoria
- Memoria virtual vs. memoria física
- Asignación de memoria en el núcleo
- Páginas
- Zonas
- API
- Slab
Parche del Núcleo
- Ciclo de vida
- git
- Código fuente del núcleo
- Crear parche
- Verificar parche
- Corregir parche
- Enviar parche
- Código auditado
Módulos del Núcleo
- Obtener código fuente del núcleo
- Configurar/compilar/instalar
- Controladores de dispositivos (vinculados estáticamente, cargados en tiempo de ejecución)
- init/exit
- Licencias
- EXPORT_SYMBOL GPL
- Makefile fuera del árbol del núcleo (out of tree)
- module-init-tools
- Módulo en el árbol del núcleo
- Kconfig
- Paso de parámetros
- sparse
Controladores de Caracteres (Char Drivers)
- Arquitectura
- Interfaz usuario/núcleo
- Subsistema I/O
- VFS
- sysfs (dispositivos, bus, controladores, clases),
- kobject/ktype/kset
- Modelo de controladores del núcleo de Linux
- Archivos de dispositivo
-
Controlador de caracteres (char driver)
- Inicialización
- Registro
- abrir, cerrar
- cdev, cdev_add, cdev_del,...
- Números mayor/menor
- udev, udevmonitor, udevadm
Operaciones Avanzadas de Controladores de Caracteres
- ioctl
- ioctl sin bloquear (unlocked ioctl)
- ioctl compatible (compat ioctl)
- API en espacio de usuario
- API en espacio de núcleo
- Ciclo de vida del proceso
- Dormir/bloquear
- Dormir/despertar
- Cola de espera (wait queue)
- Horda retumbante (thundering herd)
- poll/select
Depuración del Núcleo
- Depuración
-
Depurar el núcleo
- Búsqueda binaria con git
- Soporte de depuración del núcleo
- printk syslogd, klogd, niveles de registro, límite de frecuencia, niveles de depuración, subsistemas selectivos de depuración
- Depuración consultando debugfs
- Depuración de oops, afirmar oops
- Tecla Mágica SysRq
- kgdb/kdb
- JTAG
Rastreo (Tracing)
- gcov
- lcov
- oprofile
-
ftrace
- Tracer nop
- Tracer de funciones
- Tracer de cambios de planificación (sched switch)
- Tracer de gráfico de funciones
- Tracer dinámico
- trace-cmd/kernelshark
- perf
- LTTng
Interrupciones
- Interrupciones vs. sondeo (polling)
- Interrupción
- Secciones de programa
- Reentrancia
- Eventos
- Manejador de interrupciones
- Manejador de interrupción compartida
- Flujo de interrupción
- Control de interrupción
Aplazamiento de Trabajo
- Partes superior/inferior (top/bottom halves)
- Softirqs
- Tasklets
- Colas de trabajo (work queues)
- Interrupciones subprocesadas
Concurrencia
- Región/sección crítica
- Atómico
- Condición de carrera
- Sincronización
- Bloqueo (locking)
- Soluciones de bloqueo
- Interbloqueo (deadlock)
- Contención
- ¿Qué bloquear?
-
¿Qué se puede usar?
- Operaciones atómicas
- Spinlocks
- Spinlocks lector-escritor
- Semáforo
- Semáforo binario
- Mutex
- Semáforo lector-escritor
- Variables de finalización (completion variables)
- Bloqueos secuenciales (sequential locks)
- Deshabilitar preempción
- Orden y barreras
Tiempo
- HZ
- Jiffies
- Retrasos grandes/pequeños
- Temporizadores del núcleo
I/O de Hardware
- Puertos I/O
- Memoria I/O
- ¿Cómo manejar los efectos secundarios al acceder a registros?
Comunicación Usuario-Núcleo
- put(get)_user()
- copy to(from)_user()
- I/O del núcleo
- Mapeo de memoria
- procfs
- sysfs
- debugfs
- relayfs
- netlink
- ioctl
Portabilidad
- Tamaño de palabra
- Tipos opacos
- char con signo/sin signo
- Alineación de datos
- Promoción entera (integral promotion)
- Reutilización de código
- Endianness
- Tick del sistema
- Tamaño de página
- Orden de instrucciones
- SMP/preempción/memoria alta (high memory)
Salvo donde se indique lo contrario, el contenido y este esquema del curso están licenciados bajo Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0).
Requerimientos
- Familiaridad básica con el uso de un sistema GNU/Linux como usuario final
- Familiaridad básica con una terminal de línea de comandos
- Conocimientos básicos de desarrollo en espacio de usuario / aplicaciones
- Conocimientos intermedios de programación en C
- Debe haber asistido a Arquitectura de Sistemas GNU/Linux Embebidos previamente (¡fuertemente recomendado!) y/o tener un buen entendimiento de los temas allí descritos
35 Horas
Testimonios (3)
Todo está bien.
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