№ Название Разделы и темы Содержание

№
Название
п/п модулей
Разделы и темы
лекционных
занятий
Содержание
Введение. Состав
ПО
вычислитетльного
комплекса, место
ядра ОС, краткий
обзор подсистем
ядра.
Введение. Дистрибутив ОС.
Системные библиотеки (glibc).
Компилятор. Ядро Linux:
планирование процессов, управление
памятью, ввод-вывод, системные
вызовы, сеть, драйверы устройств.
Поддержка архитектур.
Архитектурно-зависимая и
архитектурно-независимая части
ядра.
2
2
Синхронизация,
планирование,
файловые
системы
Механизмы синхронизации.
Планировщики обменов. Файловые
системы. Что происходит при
включении питания машины:
различные варианты старта системы.
2
3
Подсистема
памяти,
подсистема
прерываний,
системные
вызовы
Виртуальная память, типы
исключительных ситуаций,
обработка исключений по данным.
Прерывания, обработчики
прерываний. Системные вызовы:
набор входов в таблицы системных
вызовов.
2
Приложения
реального
времени и ядро
ОС реального
времени
Приложения реального времени.
Критерий ОС реального времени.
Поддержка режима реального
времени в Linux. Патч PREEMPT_RT.
Механизмы синхронизации для
системы реального времени.
Обработка прерываний на
специальном потоке ядра.
2
Оптимизации
ядра ОС
реального
времени
Библиотеки для
поддержки
приложений
реального
времени
Оптимизации поддержки режима
реального времени в ядре Linux. Патч
MCST_RT.
2
Системные библиотеки el_phtread,
mcst_rt для создания приложений
реального времени. Особенности
реализации, обзор интерфейсов,
пример приложения реального
2
1
4
5
6
I
Подсистемы
ядра Linux
II
Реальное
время
Аудиторн
ая работа
(зачетные
единицы/
часы)
времени.
Драйверная
модель
Сущности device и driver и их
взаимодействие в рамках драйверной
модели linux.
2
Драйверы
простейших
устройств
Реализация универсального драйвера
устройства, использующего порты
ввода-вывода общего назначения
(GPIO). Реализация обработчика
прерывания GPIO. Взаимодействие с
программами пользователя через
подсистему input layer.
Реализация драйвера датчика
температуры семейства lm63,
являющегося клиентом шины i2c.
Подсистема i2c-core.
4
Краткий обзор
архитектуры
«Эльбрус»
Система команд. Широкая команда.
Форматы данных. Стеки. Регистры.
Обращения в память. Прерывания.
2
10
Прерывания в
архитекутре
«Эльбрус»
Реализация обработки прерываний.
Регистры TIR. Отложенные
прерывания. Устройство cellar.
Спекулятивный, неспекулятивный и
полуспекулятивный режимы
обращения в память.
2
11
Устройства в
процессоре
«Эльбрус»
Устройство Array Prefetch Buffer
(APB). Поддержка APB в ядре:
обработка исключения page_miss,
поддержка полуспекулятивного
режима в ядре.
Устройство SLT. Реализация
механизмов синхронизации в
архитектуре «Эльбрус»..
2
12
Поддержка
подсистемы
памяти в
архитеткуре
«Эльбрус»
Виртуальная память, особенности
реализации дескриптора станицы.
SMP и NUMA системы. Поддержка
NUMA (Non Uniform Memory Access)
в архитектуре E2K и в ядре Linux
Производительность NUMA системы
процессоров «Эльбрус».
Оптимизация на уровне ядра:
раздублирование исполняемого кода
ядра Linux по узлам. Библиотека
libnuma.
Поддержка бинарного компилятора
6
7
III
Драйверы
8
9
IV
Особенности
архитектуры
E2K и их
поддержка в
ядре ОС
приложений в архитектуре
«Эльбрус» и в ядре Linux. Вторичное
пространство адресов. Системный
вызов sys_el_binary. Устройство MLT
(Memory Lock Table).
Исключительная ситуация
exc_mem_lock. Сохранение точки
перезапуска. Использование
механизма сигналов.
Защищенный режим в архитектуре
«Эльбрус».. Тэги. Поддержка
защищенного режима в ядре Linux:
реализация системных вызовов для
защищенного режима, чистка
глобальных указателей,
откачка/подкачка тэгов. Библиотека
libc для защищенного режима.
Использование защищенного режима
для отладки программ.
Контрольные точки в ядре Linux.
Алгоритмы создания контрольной
точки и восстановления с
контрольной точки. Быстрый старт
ОС с контрольной точки.
13
V
Перспективы
развития ядра
ОС для
архитектуры
«Эльбрус»
Перспективы
развития Linux на
базе архитектуры
«Эльбрус».
Переходы на новые версии ядра
Linux. Использование бинарной
трансляции для загрузки закрытых
firmware модулей новых устройств.
Возможности виртуализации.
Управление энергопотреблением.
2