Overordnede kursusmål:

Pervasive computing ("it-i-alting") har udviklet sig til et meget betydeligt marked, og antallet af computere anvendt i indlejrede systemer overstiger langt alle andre anvendelser af computere. Tidligere bestod sådanne systemer overvejende af specialbygget hardware og anvendelsesspecifik software. Markedets hurtige vækst har øget behovet for de facto standarder for både hardware og software. Førstnævnte i form af CPU-moduler med et passende udbud af IO-interfaces og busser. Sidstnævnte i form af et 'passende' operativsystem som basis for programudvikling og understøttet af udviklingsværktøjer og her er 'embedded Linux' af mange gode grunde blevet industriens foretrukne platform.
Dette kursus har til formål at bibringe den nødvendige baggrund og sammenhæng for at forstå de principper, der ligger til grund for operativsystemers udformning og praktisk viden om, hvordan disse principper er realiseret og virker i et aktuelt operativsystem. Kursets praktiske element baseres på en de facto standard HW-platform kombineret med en Linux distribution beregnet til indlejrede systemer.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Identificere de tjenester som typisk tilbydes af et moderne operativsystem.
• Redegøre for lagdelte software arkitekturer og beskrive operativsystemets interne struktur som et hierarki af 'abstraction layers'.
• Beskrive hvorledes anvendelsen af afbrydelser ('interrupts'), 'dispatching' og 'context switching' understøtter multiprogrammering og multitasking.
• Reflektere over behovet for samkørende processer/​'multitasking' og identificere og demonstrere sådannne problemer, som optræder i forbindelse med 'multitasking''.
• Forklare nødvendigheden af gensidig udelukkelse og synkronisering i systemer med multitasking og demonstrere operativsystemets mekanismer til synkronisering og kommunikation mellem processer.
• Forklare hvori et tidstro system består og sammenfatte de særlige problemstilliinger i tidstro systemer og håndteringen heraf.
• Sammenligne og vurdere almidelige algoritmer til 'preemptive' og 'non-preemptive scheduling' og især diskutere sådanne scheduling algoritmer som er anvendelige i tidstro systemer.
• Forklare begrebet virtuelt lager og dets realisering i hardware og software.
• Sammenligne og vurdere forskellige filstrukturer med hensyn til fordele og ulemper.
• Beskrive de grundlæggende karakteristika for et filsystem og nogle almindeligt udbredte filsystemer i UNIX-lignende systemer og deres tilpasning til indlejrede systemer.
• Beskrive almindelige operativsystem kommandoer og kommandofortolkerens (såkaldt shell) opgaver.
• Argumentere for behovet for beskyttelse og sikkerhed og forklare anvendelsen af 'access control lists' og kapabilitetslister i forbindelse med opretholdelse af adgangskontrol

Kursusindhold:

- Indlejret Linux - forskellige distriibuutioner og deres karakteristiika.
- Værktøjer til krydsudvikling ('cross development').
- Filsystemet.
- Shells og kommandoer.
- Processer og tråde.
- Samarbejdende processer og synnkronisering.
- Lageradministration og virtuelt lager.
- IO-systemet, ''Device drivers' og enhedsadministration.
- Sikkerhed: fortrolighed, pålidelighed, tilgængelighed, ansvarlighed.

Litteraturhenvisninger:

Lærebog:
Meddeles ved kursusstart.

Supplerende:
Linux Device Drivers Third Edition
Jonathan Corbet, Alessandro Rubini, and Greg Kroah-Hartman
ISBN 0-596-00590-3. O'Reilly Media
(Denne bog kan downloades fra http:/​/​lwn.net/​Kernel/​LDD3/​)

Bemærkninger:

Mundtlig eksamen baseret på fjerde semesters projekt og et tilfældigt trukket teoretisk emne.

Kursusansvarlig:

Svend Mortensen , Ballerup Campus, Bygning Ballerup, Tlf. (+45) 3588 5172 , svmo@dtu.dk