Linux作業系統核心

Linux Operating System

學期

113-1

學分

0 學分

當期課號

555600

永久課號

CSCM30014

開課單位

國防資安管理碩士在職專班

授課教師

許富皓

校區

北門

類別

選修

上課時間表

節	週三
A 18:30–19:20	Linux作業系統核心 TA505（北門） 3 節連堂
B 19:30–20:20
C 20:30–21:20

* 根據陽明交大上課時間表所列

概述

了解Linux kernel的address translation system、user address space、 kernel address space、process/thread 的觀念、process descriptor的功用與架構、Linked list的實作方式、Run queue、scheduler及Wait queue 的架構及用法,process switch 的運作方式,由 user address space 進入 kernel address space的system call的機制,及 light weight 的虛擬化機制 name space,讓學生能修改Linux kernel,增加 Linux kernel 功能。

先修科目

Operation System, C language,Linux shell command

備註

無備註

教學方式

(1) 兩名助教 (2) 投影機 (3) 麥克風

評分方式

一個學期專題 (50%),期末考(50%)。

課程大綱

Introduction

(1) X86/X64 CPU (2) user address space (3) kernel address space
Address Translation

(1) Meaning of Addresses (2) Address Types (3) Segmentation Unit (4) Paging Unit
Process

(1) Process concept (2) Executable file 功能 (3) Structure、usage、properties of process descriptor (4) Kernel mode stack (5) Linux linked list
Schedule and Run Queue

(1) Process states (2) Run queue (3) scheduler
Name space

(1) Concept of name space (2) Name space related structures (3) PID name space
Wait queue

(1) Process sleep (2) Process wakeup (3) Wait queue
Process switch

(1) Execution flow of process switches (2) Data flow of process switcher
System call

(1) Wrap routine (2) Parameter passing (3) System call dispatch table (4) System call calling convention (5) System call service routine

週次計畫

週次	主題
第 1 週	Syllabus 2024-09-04(三) 時數：[2024-09-04]許富皓(3.00)
第 2 週	Introduction 2024-09-11(三) 時數：[2024-09-11]許富皓(3.00)
第 3 週	Memory Addressing: Segmentation Unit 2024-09-18(三) 時數：[2024-09-18]許富皓(3.00)
第 4 週	Memory Addressing: Segmentation Unit,Paging Unit 2024-09-25(三) 時數：[2024-09-25]許富皓(3.00)
第 5 週	Memory Addressing: Paging Unit 2024-10-02(三) 時數：[2024-10-02]許富皓(3.00)
第 6 週	Memory Addressing: Cache, Paging in Linux, BIOS, and Physical Memory Layout 2024-10-09(三) 時數：[2024-10-09]許富皓(3.00)
第 7 週	Memory Addressing: Kernel Master Page Global Directory 2024-10-16(三) 時數：[2024-10-16]許富皓(3.00)
第 8 週	Process: Process Descriptor and Linked List 2024-10-23(三) 時數：[2024-10-23]許富皓(3.00)
第 9 週	Schedule and Run Queue 2024-10-30(三) 時數：[2024-10-30]許富皓(3.00)
第 10 週	Schedule and Run Queue 2024-11-06(三) 時數：[2024-11-06]許富皓(3.00)
第 11 週	Name Space 2024-11-13(三) 時數：[2024-11-13]許富皓(3.00)
第 12 週	Name Space 2024-11-20(三) 時數：[2024-11-20]許富皓(3.00)
第 13 週	Name Space 2024-11-27(三) 時數：[2024-11-27]許富皓(3.00)
第 14 週	Wait Queue 2024-12-04(三) 時數：[2024-12-04]許富皓(3.00)
第 15 週	Wait Queue 2024-12-11(三) 時數：[2024-12-11]許富皓(3.00)
第 16 週	Final Exam. 2024-12-18(三) 時數：[2024-12-18]許富皓(3.00)

教科書

自行製作。

Office Hours

地點: 教室
時間: 每星期下課後
聯絡方式: hsufh@csie.ncu.edu.tw