Kurs i

Linux Systems Programming using Modern C++

Hur omvandlar man en signal till en exception? Hur skapar man en process och fyller den med ny programkod. Vilka olika sätt att kommunicera mellan processer finns det? Hur fixar man memory-mapped I/O?

Dessa och en lång rad andra frågeställningar besvarar vi i denna mycket uppskattade kurs.

Denna kurs överlappar med vår andra kurs "Linux Systems Programming using C", men lägger till implementation av ett flertal C++ klasser som elegant kapslar in alla låg-nivå anrop till kernel och tillhandahåller ett användbart applikationsgränssnitt.

Detta får du lära dig på kursen
  • Hur adressrummet för en process är organiserad och varför detta är intressant
  • Exakt hur funktionsanrop går till och hur man kan utnyttja den insikten
  • Hur man spårar biblioteksanrop respektive systemanrop
  • Det speciella filssytemet /proc
  • Asynkron I/O och minnesmapapde ditto
  • Signal hantering
  • Hantering av processer med fork & exec och wait
  • Kommuniaktion med pipe & fifo
  • POSIX message queues
  • POSIX shared memory segments
  • POSIX semaphores
  • TCP stream sockets
Innehåll

Application

Understanding the concept of a Linux application

The Process Concept

  • What is a process and dows it differ from a thread
  • Process meta-data

Virtual Address Space Organization

  • Virtual memory pages
  • Address translation
  • What happens during a page fault
  • Memory areas and their functions

Compilation and Linking

  • Overview of the various compilation steps
  • Understanding the magic number
  • Creating statically linked libraries
  • Creating dynamically linked libraries
  • Using programs to inspect compiled files such as string, nm, objdump, ldd

Understanding Function Calls

  • The call stack
  • The content of stack frames
  • The details of a single function call
  • Implementing variable number of function arguments
  • Using setjmp/longjmp
  • Understanding how longjmp is used when C++ throws an exception

Library and System Calls

  • What is call to a library
  • What is a system call
  • How is the kernel code invoked during a system call
  • Tracing library and system calls

Memory Management

  • What is dynamic memory anyway
  • The C APIs for using the heap
  • Brief about how to implement heap management
  • Estimating the current heap size
  • Implementing a C++ allocator for use with containers
  • Allocating memory blocks on the call stack
  • Tracking memory leaks with valgrind
  • The C++ APIs for using the heap

Creating Processes

  • Copying a process with fork
  • Special process IDs
  • Terminating a process
  • What are zombies and daemons
  • Loading a new executable with exec
  • Implementing class Process

Input / Output

Different forms of performing I/O

File Systems

  • What is a file system
  • FS types
  • File types
  • Basic operations on files, from the kernel's perspective
  • I-nodes
  • Directory files
  • File descriptors
  • Devices
  • Mounting devices

The /proc file system

  • What is the /proc FS
  • Top-level info files
  • Process-specific info files
  • Reading /proc info files using C++

Regular I/O

  • How to use the kernel API of open/close
  • Opening modes
  • Setting file permissions
  • How to use the kernel API of read/write
  • Changing the file read/write position
  • Manipulating files in the file system
  • Using C++ fstream for binary record-oriented files

Advanced I/O

  • Manipulation of file descriptors
  • Using memory mapped I/O
  • Using non-blocking I/O
  • Using non-deterministic I/O
  • Implementing class MemoryMappedFile

Inter-process Communication (IPC)

Different forms of interchanging data between processes.

Signals

  • What are signals
  • Sending signals from the shell and from program code
  • Implementing signal handlers
  • Registering signals and signal masks
  • Implementing timeouts
  • Creating interval timers
  • Invoking longjmp from a signal handler
  • Implementing class GlobalSignalHandler
  • How to translate a signal, such as SEGV (segmentation fault) into a C++ exception

Channels

  • What is a channel
  • Pipes
  • Fifos
  • Implementing class Fifo

Message Queues

  • What is a message queue and how do it differ from a channel
  • Overview of the API
  • Usages
  • Implementing class MessageQueue

Shared Memory

  • What is shared memory
  • Overview of the API
  • Usages
  • Implementing class SharedMemory and use it as a C++ allocator

Semaphores

  • What is a semaphore
  • Memory vs file-system based semaphores
  • Overview of the API
  • Usages
  • Implementing class Semaphore
  • Implementing class FileSystemSemaphore
  • Implementing a message queue with semaphores for use in shared memory

TCP Sockets

  • What is a TCP socket
  • API overview
  • Network byte order (NBO)
  • Creating client sockets
  • Creating server-side sockets
  • Implementing class Socket
  • Implementing class ServerSocket
  • Implementing a iostreams compatible socket type
SnabbFakta
Namn
Linux Systems Programming using Modern C++
Längd
3 dagar
Nivå
Advanced
Målgrupp
Erfarna C++ programmerare
Förkunskaper
Vana att programmera i modern C++ 11/14
Teknisk miljö
  • C++14 compliant C++ compiler
  • A decent IDE such as Jetbrains CLion
  • Ubuntu Linux or Cygwin
Dela
Relaterade Kurser
KursLängdNivå
Intermediate Modern C++3 dagarIntermediate
Threads Programming using Modern C++3 dagar Advanced
C++ 11/14 for C++ Programmers2 dagarIntermediate
Modern C++ Basics5 dagar Beginner
Modern C++ for Java Developers4 dagar Beginner
Linux Systems Programming using C 3 dagarAdvanced
Schemalagd Kurs

Pris

19 000 kr + moms

Vi ger 20% rabatt för tillkommande deltagare från samma företag vid samma kurstillfälle. Läs mer om vår samma-företags-rabatt.

Aktuella KursDatum
StartdatumPlats
2017-10-25 Stockholm City
2017-11-20Stockholm City
2017-12-13Stockholm City
Företagsintern Kurs

Om du beställer en företagsintern kurs kommer vi till er och håller kursen i era lokaler. Priset bestäms av vår prismodell och baseras på antalet kursdagar, antalet deltagare, samt i förekommande fall resa och logi.

Prisexempel för NN deltagare

PPP + moms

Antal
Område

Läs mer om vår prismodell och beställningsvillkor.