LFD401 Entwicklung von Anwendungen für Linux

Ziele

In dieser 5-tägigen Schulung "LFD401 Entwicklung von Anwendungen für Linux" erwerben Sie die Fähigkeiten zur Entwicklung von Anwendungen für Linux-Systeme. Dieser Kurs bietet praxisnahe Erfahrungen mit den notwendigen Werkzeugen und Methoden zur Entwicklung von Linux-Anwendungen. Sie werden die Besonderheiten und Techniken kennenlernen, die Linux zu einem herausragenden Betriebssystem machen. Erhalten Sie vertiefte Einblicke in die Tools und Methoden zur Programmierung von Anwendungen in C sowie zur Systemprogrammierung unter Linux. Lernen Sie Debugging-Techniken und Prozessmanagement kennen. Entwickeln Sie ein Verständnis für Linux-spezifische Schnittstellen und Systemaufrufe. Setzen Sie Ihr erworbenes Wissen erfolgreich auf verschiedenen führenden Linux-Distributionen ein. Diese Schulung vermittelt Ihnen das notwendige Wissen und die praktischen Fähigkeiten, um effektiv und erfolgreich Anwendungen für Linux zu entwickeln.

Zielgruppe

• Erfahrene Softwareentwickler

Voraussetzungen

• Kenntnisse in der C-Programmierung
• Vertrautheit mit Linux-Dienstprogrammen und Texteditoren

Agenda

Compiler

• GCC
• Andere Kompiler
• Wichtige gcc-Optionen
• Präprozessor
• Integrierte Entwicklungsumgebungen (IDE)

Bibliotheken

• Statische Bibliotheken
• Gemeinsame Bibliotheken
• verlinken auf Bibliotheken
• Dynamisches verlinken mit Loadern

Make

• Verwendung von make und Make-files
• Erstellen großer Projekte
• Kompliziertere Regeln
• Eingebaute Regeln

Source Control

• Quellcode-Kontrolle
• RCS und CVS
• Subversion
• git

Debugging und Core Dumps

• gdb
• Was sind Core-Dump-Dateien?
• Erzeugen von Core-Dumps
• Core-Dumps untersuchen

Debugging Tools

• Electric Fence
• Zeitmessung
• Leistungsmessung und Profiling
• valgrind

System Calls

• System Calls vs. Datenbankfunktionen
• Aufbau der Systemaufrufe
• Rückgabewerte und Fehlermeldungen

Speicherverwaltung und Allocation

• Speicher-Management
• Dynamische Zuordnung
• Abstimmung von malloc()
• Sperrung von Seiten

Dateien und Dateisysteme in Linux

• Dateien, Verzeichnisse und Geräte
• Das virtuelle Dateisystem
• Das ext2/ext3-Dateisystem
• Journaling-Dateisysteme
• Das ext4/-Dateisystem

File Input/Output

• UNIX-Datei-I/O
• Öffnen und Schließen
• Lesen, Schreiben und Suchen
• Positional- und Vektor-I/O
• Standard-I/O-Bibliotheken
• Large File Support (LFS)

Fortgeschrittene Dateioperationen

• Statistik-Funktionen
• Verzeichnis-Funktionen
• inotify
• Speicher-Zuordnung
• flock() und fcntl()
• Erstellung temporärer Dateien
• Andere Systemaufrufe

Prozesse - I

• Was ist ein Prozess?
• Prozess Grenzen
• Prozess Gruppen
• Das proc-Dateisystem
• Kommunikationsmethoden zwischen Prozessen

Prozesse - II

• Verwendung von system() zur Erzeugung eines Prozesses
• Prozess mit fork() erzeugen
• Verwendung von exec() zur Erstellung eines Prozesses
• Verwendung von clone()
• Die Beendung
• Konstrukteure und Destrukteure
• Wartezustand
• Daemon-Prozesse

Pipes und Fifos

• Pipes und Inter-Prozess-Kommunikation
• popen() und pclose()
• pipe()
• Name Pipes (FIFOs)
• splice(), vmsplice() und tee()

Asynchroner Input/Output

• Was ist asynchrone I/O?
• Die POSIX-Asynchron-I/O-API
• Linux-Implementierung

Signale - I

• Was sind Signale?
• Verfügbare Signale
• Senden von Signalen
• Warnungen, Pausierung und Ruhezustand
• Einrichtung von Signal-Handlern
• Signal-Sets
• sigaction()

Signale - II

• Wiederkehr und Signalhandler
• Sprünge und nicht-lokale Rückkehr
• siginfo und sigqueue()
• Real-Time Signale

POSIX Threads - I

• Multi-threading auf Linux
• Grundlagen der Programmstruktur
• Erstellung und Zerstörung von Threads
• Signale und Threads
• Forking vs. Threading

POSIX Threads - II

• Deadlocks und Wettkampfbedingungen
• Mutex-Vorgänge
• Halbphasen (Semaphoren)
• Futexe
• Bedingungsabhängige Vorgänge

Netzwerke und Sockets

• Netzwerk-Ebenen
• Was sind Sockets?
• Stream-Sockets
• Datagramm-Sockets
• Raw-Sockets
• Byte-Ordnung

Sockets - Adressen und Hosts

• Socket-Adress-Strukturen
• Konvertierung von IP-Adressen
• Host-Informationen

Sockets - Ports und Protokolle

• Informationen zum Dienst-Port
• Protokoll-Informationen

Sockets - Clients

• Grundlagen der Client-Reihenfolge
• socket()
• connect()
• close() and shutdown()
• UNIX-Client
• Internet-Client

Sockets - Server

• Grundlagen der Server-Reihenfolge
• bind()
• listen()
• accept()
• UNIX-Server
• Internet Server

Sockets - Input/Output Operationen

• write(), read()
• send(), recv()
• sendto(), recvfrom()
• sendmsg(), recvmsg()
• sendfile()
• socketpair()

Sockets - Optionen

• Socket Optionen abrufen und festlegen
• fcntl()
• ioctl()
• getsockopt() und setsockopt()

Netlink Sockets

• Was sind netlink Sockets?
• Netlink Socket öffnen
• netlink-Nachrichten

Sockets - Multiplexing und gleichzeitige Server

• Multiplexierte und asynchrone Socket-I/O
• select()
• poll()
• pselect() and ppoll()
• epoll
• Signal-gesteuerte und asynchrone I/O
• Parallele Server

Inter Process Communication

• Methoden der IPC
• POSIX-IPC
• System V IPC

Shared Memory

• Was ist Shared Memory?
• POSIX Shared Memory
• System V Shared Memory

Semaphore

• Was ist eine Semaphore?
• POSIX-Semaphoren
• System-V-Semaphoren

Message Queues

• Was sind Message Queues?
• POSIX Message Queues
• System V Message Queues

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