Unix/Linux Programming in C - NSWI015

• Title: Unix/Linux Programming in C
• Guaranteed by: Network and Labs Management Center (32-SISAL)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2021
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: winter s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: English
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: Mgr. Vladimír Kotal
• Teacher(s): Mgr. Vladimír Kotal; Mgr. Jan Pechanec
• Class: Informatika Bc.
• Classification: Informatics > Software Engineering
• Pre-requisite : NSWI177
• Is incompatible with: NSWI048
• Is pre-requisite for: NSWI138, NSWI016

Annotation

English

This course prepares students for developing software in the Unix/Linux environment using the C programming language. The main objectives of the class are to explain how the userland-kernel interface works and how its API is used, how to write complex command line tools and daemons for the Unix/Linux environment, and to provide skills to understand inner works of various open source projects written in C. The class includes extensive laboratory work where all the knowledge gained in the lectures is practiced.

Last update: Forstová Lenka, Mgr. (19.04.2018)

Czech

Předmět má za úkol připravit studenty pro vývoj softwaru v prostředí Unixu a Linuxu v programovacím jazyce C. Hlavními cíly je vysvětlit, jak pracuje rozhraní mezi uživatelskými programy a jádrem operačního systému a jaké jsou jeho kontrétní API, jak v těchto API psát složité programy, a také poskytnout znalosti k pochopení toho, jak vnitřně fungují různé projekty ze světa svobodného software napsané v jazyce C, se kterými se studenti mohou setkat. Součástí předmětu je cvičení, které se do hloubky věnuje psaní kódu za pomoci odpřednášených API.

Last update: Forstová Lenka, Mgr. (19.04.2018)

Course completion requirements

English

The course is finished with lab credit and exam.

For the labs the credit is acquired by writing an assignment program or programs in a few phases with each phase having its own deadline.

The exam has two parts - programming task and oral explanation of key principles. Each student has 3 attempts in total to complete the exam (one regular, two correcting).

Last update: Kotal Vladimír, Mgr. (31.05.2020)

Czech

Předmět je zakončen zápočtem a zkouškou.

Zápočet se uděluje za vypracování zápočtového programu nebo programů v několika fázích, z nichž každá má stanovenou lhůtu na vypracování.

Zkouška se skládá z vypracování programu a ústní části, ve které se bude zkoušející dotazovat na klíčové principy. Na složení zkoušky má student tři pokusy (jeden řádný a dva opravné termíny).

Last update: Kotal Vladimír, Mgr. (31.05.2020)

Literature

English

Stevens R.: Advanced Programming in the UNIX Environment, Second Edition, Addison Wesley, 2005

Stevens R.: UNIX Network Programming, Volume 1, Third Edition: Networking APIs: Sockets and XTI, Prentice Hall, 2003

Stevens R.: UNIX Network Programming, Volume 2, Second Edition: Interprocess Communications, Prentice Hall, 1999

The Single UNIX Specification, Version 4. The Open Group, 2018

Last update: Kotal Vladimír, Mgr. (15.10.2024)

Syllabus

English

• evolution and current state of UNIX systems, standards (The Single UNIX Specification), fundamental tools for C language, API/ABI

• description of OS kernel services for C programmer

• representation and categorization of users/groups, access rights

• filesystem principles, VFS, input/ouput programming, file descriptor handling

• process manipulation, process states, program execution, virtual memory layout, ELF format

• work with pipes, shared memory, dynamic linker interfaces

• signals and their handling

• communication and synchronization of processes, System V IPC

• network communication, BSD sockets, conversion of names and IP addresses

• threads and their relationship to processes, thread synchronization (mutexes, rwlocks, condition variables, semaphores, barriers)

Last update: Kotal Vladimír, Mgr. (26.03.2015)

Czech

• vývoj a současnost UNIXu, standardy (The Single UNIX Specification), základní nástroje pro jazyk C, API/ABI

• popis funkce jádra OS z pohledu programátora v jazyce C

• evidence a kategorizace uživatelů/skupin, přístupová práva

• základy principů filesystémů, VFS, programování vstupů a výstupů, práce s file deskriptory

• manipulace s procesy, stavy procesů, spouštění programu, rozvržení virtuální paměti, formát ELF

• práce s rourami, sdílená paměť, rozhraní dynamického linkeru

• signály a jejich zpracování

• komunikace a synchronizace procesů, System V IPC

• síťová komunikace, rozhraní BSD sockets, převod jmen a IP adres

• vlákna a jejich vztah k procesům, synchronizace vláken (mutexy, rwlocks, podmínkové proměnné, semafory, bariéry)

Last update: Kotal Vladimír, Mgr. (26.03.2015)