-*- coding:utf-8 ; mode:org -*-

Käyttöjärjestelmät, kevät 2020.

Tämä on suunnitelma, joka muuttuu ajankäytön ja muun
perusteella. Aivan aluksi pohjana on luentojen eteneminen edellisenä
vuonna. Ei mene pahasti vikaan, jos menee samalla lailla.

* Toteutunutta vuonna 2020:

** Luento 1: (ke 18.3.2020) Aloitus, yleisinfo ja suoritusvaatimukset

Luennon päätavoite on kuvailla kurssin tekniset vaatimukset ja muu
perusinfo.

Perinteinen kustomointi? Korona-aikaan mietittävä... tehtäneen
seuraavalla luennolla.

- Esittelyt: opettajat, opiskelijat, opiskelijoiden pääaineet
(Luentosalissa vaikutti vuonna 2019 aika tyypilliseltä: suurin osa
tietotekniikan opiskelijoita, seuraavaksi eniten
tietojärjestelmätiedettä. Sivuaineopiskelijoita erilaisilta
aloilta.) Kaikille yhteisesti tervetuloa toivon mukaan hyödylliselle
kurssille!

Opiskelijoiden pääasialliset käyttöjärjestelmät omassa käytössä
(pöytäkoneet, tabletit, älypuhelimet)? 2010-luvulle tyypilliseen
tapaan eniten Windowsia ja Androidia; lisäksi aktiivisessa käytössä
myös Linux (todennäköisesti itse asiassa "GNU/Linux", josta oli puhe
luennolla). Mac-käyttäjiäkin on; esimerkiksi kurssin opettajista
Jonne.

Useita erilaisia Linux-jakelupaketteja, Windows-versioit ja MacOS:ää.
C64 ja Amiga OS.
(tarkempi listaus luentovideolla)

- Huom: Demojärjestelmään kun rekisteröidyt, niin muista että se on
vähän kotikutoinen, joten ihan salaisinta salasanaa, joka on muualla
käytössä, EI kannata tähän järjestelmään laittaa.

Käyttäjätunnukset Jonne, Janne ja Paavo on varattu. Muuten olkaa
kilttejä käyttäjätunnuksen valinnassa.

TÄRKEÄ: Käytä samaa sähköpostiosoitetta rekisteröityessä ja
vastatessa rekisteröitymisviestiin. Eli ei esim. kaiutusta
osoitteesta toiseen.

Jos/kun salasana unohtuu, niin samalla käyttäjätunnuksella uusi
rekisteröinti. Eli MUISTA se käyttäjätunnus ja käyttämäsi sähköpostitili!

- Käytiin läpi, mistä kaikki kurssiin liittyvä löytyy (kaikkiin löytyy
vähintäänkin aloituslinkki kurssin nettisivulta):

* Luentomoniste

* Osaamistavoitteet

* Demot ja niiden palautusjärjestelmä:

Demot on julkaistu toistaiseksi HTML-muodossa (linkki kurssin
etusivulta).

Seuraavalla luennolla tulee tarkempi opastus ensimmäisiin
demoihin, joten sinne asti voi olla ihan hyvä vielä malttaa ja
käyttää aikaa vaikkapa esitietojen kertaamiseen, erityisesti
Ohjelmointi 1:n osalta!

Palautusjärjestelmää ei ole vielä ehditty testata tälle vuodelle,
joten teknisestikään tänään ei ole vielä hyvä päivä palauttaa.

Demojen miettiminen ryhmässä on aina suotavaa, mutta jokaisen
tulee palauttaa tiedosto omalla tunnuksellaan jo teknisistä
syistä. Lisäksi jokainen vastatkoon omalta kohdaltaan siitä, että
aivan itselle kertyy käytännön osaamista, vaikka frendi jeesaa! On
se myös frendin vastuulla!

* Aikataulut ja salit: Aikataulut Sisussa - opetus pyörii niiden
mukaisesti. Toimitaan etämoodissa, kunnes toisin ohjeistetaan.

Ryhmäohjauksia tulossa ainakin käyntiin
pääsemiseksi. Aikatauluista tiedotetaan.

* Materiaalin reaaliaikainen tilanne -> YouSourcessa. Päivitysten
julkaisu useimmiten 1-2 tunnin kuluttua luennon päättymisestä.

[tauko 10 minuuttia, vapaata keskustelua! - ei tule
videotallenteeseen]

Tauon aikana ja jälkeen esitettyjä kysymyksiä:

- Voiko jakaa omaa ruutua kysymyksen täsmentämiseksi?

Hyvä idea! On teknisesti mahdollista. Muistettava, että
tallentuvissa sessioissa kannattaa piilottaa salaisuudet ruudulta
ennen sen jakamista.

- Demojen deadlinet?

Vahva suositus olisi noin 1 demo viikossa sen jälkeen kun annetaan
lupa aloittaa eka. Muutenkin kaikilla kursseilla suositeltavinta on
tehdä töitä tasaiseen tahtiin, tehokkaasti, ja pitäen kiinni myös
omasta ajasta ja hyvinvoinnista!

Ohjausta ei ehditä antamaan enää 24.5.2020 jälkeen, koska 4. periodi
loppuu eikä kurssi ole sen jälkeen työsuunnitelmissa.

Paavon kursseilla dedikset ovat ohjeellisia ja palautukset
mahdollisia ympäri vuoden perustellusta syystä.

Demopalautusjärjestelmä suljetaan jossain vaiheessa kesää 2020,
mistä ilmoitetaan.

Jatkuu:

- Käydään läpi määrälliset vaatimukset, jotka ovat jo näkyvillä myös
nettisivulla: Pakolliset demot ja tentti.

- Etenkin etäopiskelijoille, mutta myös muille, meillä on käytössä
kaksi vertaistukikanavaa: yksi virallinen ja yksi epävirallinen:

* Sähköpostilista itka203_kevat2020_keskustelu@korppi.jyu.fi on
virallinen. Viestit arkistoituvat listan jäsenille, mutta eivät
julkisesti.

Tarkoitus: kysykää apua kaverilta -> kaverit vastaa -> seuraavat
kaverit oikaisevat, jos edellinen vastaus ei ollut aivan nappiin
-> opettajat saattavat kommentoida ehtimisensä mukaan.

Lista on erillinen, jotta informaatioähkyä välttävä opiskelija
voi halutessaan poistua omatoimisesti listalta. Viralliset
tiedotteet tulevat toisen listamme kautta, joka myös arkistoituu
julkisesti.

* Slack-ryhmä, Moodle, TIM tai jokin muu (?) reaaliaikaisempaan
ryhmäviestintään. Selvitellään vielä vaihtoehtoja ja tiedotetaan
jo perustetun sähköpostilistan kautta heti kun tiedetään!

Ehdotuksia tuli jo luennon chatissä.. Teams, Telegram ja IRC
mainittu; ruohonjuuritason aktiivisuudella saa halutessaan perustaa
esim. samantyyppisen sillatun kanavan kuin linkillä / hacklabillä /
instanssilla /jne.. ja ilmoitella siitä.

HUOM: Virallisesti tuettu on tässä vaiheessa vain sähköpostilista.

Muistetaan myös GDPR-suo - ollaan varovaisia!!!

- Kokeiltiin paria Pollia

Kysymyksiä:

- Demoista lisätietoa? Tulee perjantain sessiossa.

Älä aloita ennen perjantaita!

Jatketaan perjantaina klo 10! Kiitos!

** Luento 2: (pe 20.3.2020) Luentomuoto, demo-ohjeistus, varoitukset(!)

*** Päivän päätavoitteet:

- Jokainen pystyy aloittamaan demo 1:n tekemisen heti tämän luennon
sisäistettyään.

- Sitä varten: käydään läpi varoitukset, joita demojen tekemiseen
liittyy

- Jokainen tietää, mitä teoriapuolelta pitäisi lukea ennen kuin
seuraavan kerran nähdään yhdessä.

- Eli toisin sanoen: Tämän kurssin opiskelu on kaikilla 100%
käynnissä!

*** Suunnitelmaa ja muistiinpanoja

Tämä päivä ehkä vielä hiukan perinteisempää luentoa. Myöhemmin
erittäin todennäköisesti muuttuu Flipped classroom -hengessä
jotenkin. [copy-paste vuodelta 2019, mutta lisätty sana "erittäin"
koska Jonne ehti jo eilen vetää ässän hihasta: katsotaanpa
Moniviestin-kansion tämän hetken tilanne ja toiveita tulevasta!!]

Tällaista on tehty aiemmin - mietitään miten nyt tehdään ku on koronaa
ollu ja kaikkee:

- Perinteinen ryhmäkuva vuosia harjoitellulla
koreografialla... Kaikki, mitä "koreografiassa" nähdään, liittyy
yksityiskohtiin, joiden parissa kurssilla pyöritään alusta loppuun,
muiden asioiden muassa.

[Tauko 12 minuuttia; jatketaan klo 11:15]

Mini-info:

- Demojärjestelmä toimii.

- "Open labrapäivä" -konseptin selitys; aikataulut
Sisusta.. ilmeisesti nyt Zoomin kautta kokeillaan. Koetetaan matkia
ohj2-kurssia jne.

Tästä luennosta alkaen mennään kaikki asiat juurta jaksaen käytännön
esimerkkejä näyttäen ja auki selittäen. Tavoite on, että viimeistään
demojen 1 ja 2 jälkeen opiskelijat uskaltautuvat myös itse kokeilemaan
samoja juttuja omatoimisesti. Turvallisuus- ja mukavuussyistä tämän
luennon varoitukset on syytä ensin sisäistää.

Sitten asiaa kohti.

Pääteyhteys ja siihen liittyviä asioita:

- Luentomuoto ja kurssin työkalut alusta alkaen ja esimerkit näyttäen:
pääteyhteys, bash-shell ja tekstipohjaiset työkaluohjelmat.

- Miten lähdetään tekemään demoa 1: Alkuvaroitukset ja toisaalta
rohkaisu.

- Demojen tekemisen saa aloittaa vasta, kun on sisäistänyt varoitukset!!

- UNIX-käyttäjätunnuksen aktivointi https://sso.jyu.fi/ -palvelussa
(2019 ei pystynyt näyttämään luentosalissa tietoturvasyistä; demo
1:n alussa on ohje tähän. Vuonna 2020 voi muuten olla taas ihan
erilaiset käyttöliittymät. Saattaa tarvita ohjevideon, joita
ryhdyttiin nyt tekemään muutenkin ??)

- HUOM: Windows-pääteyhteysohjelman (esim. KiTTY) todennäköinen
ääkkösongelma ja sen korjaaminen: Omissa asetuksissa todettava
etäkoneen merkistö; meidän tapauksessa UTF-8 (tätä ei pystytty
näyttämään 2020, kun opettajilla ei ole KiTTYä tai PuTTYä
käytössä. Suositus toki olisi ettei opiskelijoillakaan olisi!!

- HUOM: Älä ryntäile tehtäviä läpi nopean suorituksen perässä, vaan
pyri sisäistämään - tee tarpeen mukaan omia muistiinpanoja
tärkeimmäksi kokemistasi asioista!

- Nauhoitetun osuuden jälkeen vielä pienellä porukalla viimeisteltiin
kurssin kustomointi ryhmäkuvalla. Skriptin ajosta esimerkit tulivat
jo luennolla.

*** Ennakkotehtävät ennen seuraavaa luentoa:

Luettavaa:

- Luentomonisteen alkuosa eli luvut 1-2. Jos tarvitset tai haluat niin
myös pullantuoksuinen pehmojohdanto.

- Demo 1:n varoitukset ja ohjetekstit.

Tekemistä:

- Demo 1 työn alle.

** Luento 3: (ke 25.3.2020) Yleiskuvaa, tavoitteita, esitietoja

*** Päivän ja kurssiviikon päätavoitteet:

- Varmistutaan, että viime viikolla tehty käynnistys onnistui ja nyt
ollaan 100% tekemisen äärellä.

- Ymmärretään tämän ITKA203-matkan merkitys, tavoitepiste, välivaiheet
ja kunkin rooli tavoitteiden saavuttamisessa.

- Autetaan ensimmäisen etapin saamista maaliin: Tavoite on selvillä,
esitiedot hallussa ja tekniset ongelmat demojen tekemisessä selätetty.

- Asetetaan seuraava välitavoite ennen tulevan viikon yhteisiä tapaamisia.

Tarkennuksia:

- Oliko se tavoite, että tällä viikolla on demo1 tehtynä?

Tässä vaiheessa "työn alla". Toivottavasti ensi viikon tavoite että tehty!

- Onko joku tietty osa luentomonisteesta, joka tulisi opetella tällä
viikolla?

Kyllä. Luvut 1-2, joita käsitellään yhdessä alkaen tänään.

*** Suunnitelmaa ja muistiinpanoja

Paavo selittänee alkuun vielä vähän perusteluja kurssin struktuurista
ja muistiinpanojen jäsennyksestä "tavoite -> suunnitelma ja
muistiinpanot -> ennakkotehtävät"

Välihuomautus Zoom-tekniikasta:

- Kun opettaja Linux-clientilla laittaa päälle Annotate-toiminnon, se
on yksisuuntainen tie tämän session ajan. Vaikeuttaa muuta toimintaa
jonkun verran. Demoefektin mahdollisuus on suuri!

Ennen kuin voidaan edetä, pitää tarkistaa etenemisen edellytykset!
Kunkin viikon ensimmäisessä yhteistapaamisessa on siis tarkistettava nämä:

- Onko annetut ennakkotehtävät ehditty tehdä?

- Paljonko on käytetty aikaa?

Kalibroidaan aina vastausten mukaan tilannetta ja tekemistä.

Tauon jälkeen.

[Tauko 15 minuuttia. Vapaata keskustelua, vessatauot, kahvit
ym. Venyttely!]

Tänään siis ensimmäinen varmistaminen:

- Nyt ja tulevaisuudessa vakiokysymys tyyliin näin:

A) Opiskelin ennakkotehtävän mukaisesti, ja koen että ymmärrän

B) Opiskelin ennakkotehtävän, mutta koen että on aukkoja ymmärryksessä

C) Olen lukenut osittain

D) Silmäilin vain

E) En tehnyt ennakkotehtävää

Ks. luentovideo.

- Toinen vakiokysymys tyyliin näin:

A) Keskityin tähän kurssiin reilusti yli 16 tuntia

B) Keskityin 12-16 tuntia

C) Keskityin 8-12 tuntia

D) Keskityin 4-8 tuntia

E) Keskityin alle 4 tuntia

Sitten tutkitaan tuloksia ja mietitään toimenpiteitä, jotka pollien
perusteella vaikuttaisivat tarpeelliselta.

Kertaus:

- Suunniteltu työmäärä kurssin sisällössä on ollut 16h/vko.

- Oman ajankäytön jonkinasteinen seuranta on hyödyllinen taito.

Jos ja kun voidaan edetä, niin edetään tästä...

Pieni konkreettinen infoisku keväälle 2020:

- Huomenna on ensimmäinen Open labrapäivä klo 8:15-10:00. Se
tarkoittaa, että Paavo on saatavilla Zoomin kautta kyseisellä
aikavälillä. Muuta tästä ei tiedetä ennen kuin nähdään, miten
ensimmäinen kerta tapahtuu. Zoom-ID on joko tämä sama tai joku eri;
tiedotetaan kestkustelusähköpostilistalla ennen huomista klo 8:15.

- Kysy apuja keskustelupostilistalla ja open labrapäivässä; ei olla
(vielä) täydellisiä ajatustenlukijoita, joten ei voida tietää, mikä
on vaikeata. Se voi olla joku ihan eri asia kuin opettajina
kuvittelemme! Kysy!

- Huomatkaa myös opiskelijavetoinen Koodaamo 2.0; erittäin
kannustettavaa touhua - Näyttääpi löytyvän Linkki Jyväskylä ry:n
tapahtumakalenterista: https://linkkijkl.fi/tapahtumat/

- Näyttää siltä, että demojärjestelmä pelittää, ja sinne on tullut
tosi kivasti jo demo1:n vastauksia. Hienoa! Tarkistuksia ja
palautetta alkaa ropista heti, kun opettajat ehtivät. Se ei ole
vielä ihan tänään, mutta toivottavasti pian.

- Kertauksena vielä: Ohjeellinen "deadline" on noin 1 tehtävä /
viikko. Järjestelmässä on kaikille tehtäville tekninen deadline
24.5.2020 tjsp., mutta niitä saa palauttaa omaan tahtiin jo ennen
sitä.

Demojen tekemistä varten kannattaa varmaan viimeistään tässä vaiheessa
jo käydä läpi pari juttua:

- kill -komento ja kuinka selvitä "nolosta ikuisesta silmukasta".

- "Palopuhe" demojen tekemisestä. Olennaisimmat kohdat aiemmilta
vuosilta havaittuna:

+ Ohjeet on syytä lukea ja ymmärtää ennen palautuksen tekemistä.

+ Vastausten ei tarvitse olla täydellisiä - tarkistus on harkinnan
mukaan, voidaanko vastauksen perusteella ns. "epäillä" ettei ole
ymmärretty asiaa.

+ On suorastaan epäkohteliasta palauttaa lähdekoodia, joka ei
käänny syntaksivirheen takia!

+ Palautettavan tiedoston muoto on tärkeä monesta syystä,
(mukaanlukien puoliautomaattinen rekisteröinti
opintotietojärjestelmiin), joten ohjeet on tosiaankin luettava,
jos mielii saada tehtävät läpi!

- Komento alussa, sitten argumentit. Jokaiselta tulee sujua viikon
päästä samanlaiset jutut kuin mitä yhteisissä sessioissa näytetään
pääteyhteyttä ja screeniä käyttäen. Demot 1&2 opastavat alusta
lähtien. Muista demon 1 varoitukset, mutta sen jälkeen vaan
rohkeasti!

Sitten kysymyksiä chattiin. Asiantuntijapaneeli Jonne+Paavo vastaa
oman osaamisensa puitteissa, ja muutkin läsnäolijat voivat osallistua.

Kysymyksiä voitaneen listata chatin kautta ja voidaan pollata ainakin
kysymyskohtaisesti, mitä suurin osa demokratiasta haluaa käsiteltävän.

Listaa: (siirretty seuraavan luennon muistiinpanoiksi)

Jatkossa:

- Mites sitten varmistetaan ymmärryksen syntyminen? Parhaimmillaan
varmaan käytännön esimerkeillä, joihin pitäisi pystyä vastaamaan
esitietojen pohjalta..

+ Tenttitärppejä? Esim. vuoden 2019 vastaavalla luennolla oli printf
POSIX-shellissä ja C-kielessä ja vähän heksaluvuilla leikkimistä
niillä.

**** Knoppeja aiemmilta vuosilta

- Tarkennus sanan "computer" etymologiaan jälkikäteen (ihan
Wikipediasta katsottu): 'According to the Oxford English
Dictionary, the first known use of the word "computer" was in 1613
in a book called The Yong Mans Gleanings by English writer Richard
Braithwait: "I haue [sic] read the truest computer of Times, and
the best Arithmetician that euer [sic] breathed, and he reduceth
thy dayes into a short number." This usage of the term referred to
a human computer, a person who carried out calculations or
computations.'

*** Ennakkotehtävä ennen seuraavaa kertaa

Seuraavahan on jo ylihuomenna, joten ei vielä liiemmin tarvetta tai
aikaa käsitellä uutta? Pidetään viikkotavoite kirkkaana. Jos uskoo sen
olevan omalla kohdalla mahdollista, niin saa edetä monisteessa luvun 3
puolelle ja demoon 2, koska epäilemättähän niitä kohti ollaan tässä
menossa yhdessäkin!

** Luento 4: (pe 27.3.2020) (P) Mennään ennakkotehtävän pohjalta

*** Infoisku keväälle 2020:

(Jos on suoranaisia "tiedotteita" niin niiden paikka on varmaan heti
tallenteen alussa, ennen kuin päivän tavoite asetellaan... ei tule
sitten keskeytystä flow'hun, johon koetetaan laskeutua sillä
tavoiteasettelulla... näin sanoi Paavon pieni päänsisäinen
fasilitointirookie.)

Huomattiin yksi juttu, kun suunniteltiin kurssin jatkoa:

- Meillä näyttää olevan yksi tapaamiskerta vähemmän kuin yleensä,
koska vappupäivä syö yhden luentopäivän (epähuomiossa suunniteltu pe
1.5.2020, mutta silloin ei siis tapahdu).

- Pyritään korvaamaan se uudella, ennakkotiedoista poikkeavalla,
sessiolla. Asiaa ei ole yhtään vähemmän kuin ennenkään.

- Todennäköinen ajankohta on vappuaattona 30.4.2020
aamulla/aamupäivällä tai heti vapun jälkeisenä maanantaina
4.5.2020. Eli mahdollisimman pienellä muutoksella korvattavaan
gäppiin.

Havainto chätissä:

- "Käyttöjärjestelmät aka vapun etkot"

*** Tämän hetken tavoite

Päivän tavoite (toissapäivän tarkennuksilla modattu):

- Varmistutaan, että viime viikolla tehty käynnistys onnistui ja nyt
ollaan 100% tekemisen äärellä.

- Ymmärretään tämän ITKA203-matkan merkitys, tavoitepiste, välivaiheet
sekä opiskelijan ja opettajien roolit tavoitteiden saavuttamisessa
(monisteen luku 1 ja ensimmäiset yhteiset tapamiset).

- Varmistutaan kurssin esitiedoista (monisteen luku 2).

- Tekniset ongelmat demojen tekemisessä selätetty. Demo 1 on
vähintäänkin työn alla jokaisella.

- Päivän lopuksi tiedetään, mitä seuraavaksi pitää tehdä ennen ensi
viikon yhteisiä tapaamisia.

*** Suunnitelmaa ja muistiinpanoja

**** Tekemisen tilanne ja kysymysten haaliminen

Vedetään alkuun vakiokyselyt. Tilannehan on jo eri kuin 2 päivää
sitten keskiviikkona!

- mihin asti on päästy?

- paljonko aikaa on käytetty 168 tunnin liukuvassa aikaikkunassa?

**** Protokolla kysymysten haalimiseksi

Pelisäännöt käsiteltävien asioiden etsimiseen. Sovelletaan luennoilla
aina jatkossa:

Vaihe 1: Kysyminen (jokin sopiva ajallinen kesto tälle - ehkä 5 min?)

- Opettaja ohjeistaa, kun chattiin saa alkaa laittaa tämän päivän
tavoitteisiin liittyviä kysymyksiä, joita toivotaan käsiteltävän.

- Samaan aikaan ei saa laittaa chattiin mitään muuta kuin kysymyksiä

- Esimerkiksi EI vastata kysymyksiin chatissä tässä vaiheessa, vaikka
tietäisikin heittää jonkun täsmävastauksen suoraan!

Vaihe 2: Kysymysten listaaminen ja muotoilu

- Opettaja(t) kerää(vät) aikaikkunassa esitetyt kysymykset muotoon,
josta kysyjä ja opettaja ovat mahdollisimman yhteisessä
ymmärryksessä. Saattaa vaatia täsmennyksiä. Hoidetaan ne chätin
kautta (ei taltioidu luentovideolle, joten ei paineita jne...)

- Lista kysymyksistä muotoillaan tähän luentomuistiinpanotiedostoon,
johon se jää talteen ja julkiseksi tiedoksi.

- Lista itsessään on arvokasta tietoa kurssista kaikille
opiskelijoille!

Vaihe 3: Kysymysten priorisointi ja vastaaminen (ennakkoon tunnettu aikaikkuna)

- Kaikkeen ei ehditä vastata eikä kaikkea käsitellä.

- Jos on "triviaaleja", nopeita kysymyksiä, ne voitaneen käydä läpi
alta pois.

- Opettajien on hyvä tehdä pedagoginen esikarsinta ennen yhteistä
priorisointia. Osa kysymyksistä voi olla liian edistyneitä aiheita
tälle kurssille, tai tulla luonnostaan myöhemmässä vaiheessa
lukemistoa. Keskitytään päivän tavoitteita tukeviin kysymyksiin.

- Sitten pitää valita listasta tärkein asia, joka käsitellään
ensimmäiseksi. Sen jälkeen toistetaan prosessia, kunnes aika loppuu.

- Tänään (27.3.2020) vielä opetellaan ja ihmetellään, miten valinta
tehtäisiin. Kokeillaan, tukeeko Zoom jotenkin näppärästi
priorisointia.

**** Tämän päivän kysymykset

Ensimmäiset kysyttiin jo viime kerralla, joten lista olikin jo alustettu:

- onko tämä ainoa kurssi jossa tarvitaan / opiskellaan assembly-kieltä
millekään arkkitehtuurille

- Olisiko jotain vinkkiä, jolla etäkäyttökoneelta saisi tehdyt
tiedostot ulos tai palautettua helposti? Itse olen räpeltänyt
tiedostot verkkolevylle ja sitä kautta ladannut omalle koneelleni.

- Ctrl-C:stä
https://superuser.com/questions/1268710/why-was-ctrlc-chosen-to-kill-a-process

- mitä tekstieditoreita jalava/halavassa on? ainakin nano onko emacs
vim ym

- Olisiko joku pieni saarna virtuaalikoneista?

- Mitkä ovat suurimmat käytännön erot eri shellien välillä?

Onko vaikka bashin ja zsh:n välillä niin paljon eroa että eri
shelleihin kannattaa erikseen tutustua

- ja sitten, missähän pääsee opettelemaan noita heksamuunnosjuttuja,
mulla on joku niihin liittyvä narkolepsia ja tarviin toisteisuutta
että opin :)

- muuttuuko flags aina? eli se joko pysyy nollana, on carry flag tai
negative flag? Eli se paivittyy joka kaskyn jalkeen?

- Mikä on abstraktisen ja konkreettisen tietorakenteen oleellinen ero?

- Luentomonisteessa oli esimerkki: "Esimerkiksi luku 123 on
heksajärjestelmässä 7B. 16 = 7 · 16^1 + 11 · 16^0 = 123." Miten tuo
ratkaisu saadaan? Miten sitä lähdetään selvittämään?

- Miten kurssin demot saa aluilleen?

- Voiko jatkossa enää kysyä luvuista 1-2?

[Tauko 10 min. Jatketaan klo 11:15]

**** Nopeat vastattavat

Nopeat vastattavat:

- Voiko jatkossa enää kysyä luvuista 1-2?

Voi! Kaikesta voi aina kysyä. Yhteisissä tapaamisissa pyritään
demokraattisesti päättämään, mitä niissä käsitellään. Lisäksi on
keskustelukanava, open labrapäivä, Koodaamo ym.

- Ctrl-C:stä
https://superuser.com/questions/1268710/why-was-ctrlc-chosen-to-kill-a-process

(tämä ei oikeastaan ollukkaan kysymys)

- mitä tekstieditoreita jalava/halavassa on? ainakin nano onko emacs
vim ym

On ainakin nano, emacs ja vim.

- Mitkä ovat suurimmat käytännön erot eri shellien välillä?

Onko vaikka bashin ja zsh:n välillä niin paljon eroa että eri
shelleihin kannattaa erikseen tutustua?

Vastaus: Erot ovat yleisesti tosi suuria eri kuorissa eli
shelleissä. Tällä kurssilla käydään läpi POSIX-standardin mukainen
osajoukko, joka löytyy monesta shellistä, mutta ei kaikista.

(ehkä bash vs. zsh:n osalta ei niin iso ero).

- Olisiko joku pieni saarna virtuaalikoneista?

Vastaus: Rajataan virtualisointi, hypervisorit ym. jutut tämän
kurssin alueen ulkopuolelle.

Voisi ajatella, että "virtuaalikone == rajapinta alemman tason
koneistoon". Jonnella eri näkemys asiaan. Termeillä on erilaisia
määritelmiä.

- Miten kurssin demot saa aluilleen?

Ryhdy tekemään, ja kysy täsmällisempi kysymys esimerkiksi
keskustelulistalla.

- Olisiko jotain vinkkiä, jolla etäkäyttökoneelta saisi tehdyt
tiedostot ulos tai palautettua helposti? Itse olen räpeltänyt
tiedostot verkkolevylle ja sitä kautta ladannut omalle koneelleni.

Huomautuksia:

- tarkenna tarvittaessa keskustelulistalle tmv. mikä on verkkolevy,
jos ei ole yliopiston verkkolevy, jossa tehdään nämä demot.

- ssh -ohjelman tapaan voi käyttää scp -komentoriviohjelmaa omalta
koneelta.

Täsmäohjeita copy-pastella chätistä - kiitos porukalle!:

- verkkolevyjen yhdistämisessä linuxilla pitää etsiä ohje sille file
manager -softalle mitä käytät. jos idea oli siis yhdistää sinne
verkkolevy... (ainakin gnomen oletussofta teki sen aika helpoksi,
ja kde melkein yhtä helpoksi)

- ainakin sshfs on ohjelma jolla voi tehda verkkokansiosta lokaalin
kansion omalle koneelle

Myöhempää, tämän kurssin jälkeistä, elämää varten voi kysyä Jonnelta
lisää siitä, miten emacsilla voi suoraan käsitellä toisella koneella
olevia tiedostoja.

**** Pedagogisen karsinnan jälkeen äänestykseen menevät:

- Missä assemblyä tarvitaan tämän kurssin jälkeen?

onko tämä ainoa kurssi jossa tarvitaan / opiskellaan assembly-kieltä
millekään arkkitehtuurille

- Mikä oikeastaan on rajapinta?

Saisko jotakin määritelmää tms sille?

- Mitä tarkoittavat ALU:n yhteydessä olevat rekisterit IA, MD ja AC?

- Hierarkkinen vs. modulaarinen rakenne?

Rakenne mietityttää, hierarkkinen vs. modulaarinen, voisiko tästä
puhua vähän lisää? (Tämä tarvitsee tarkennusta!! Chättiin :).)

- muuttuuko flags aina?

eli se joko pysyy nollana, on carry flag tai
negative flag? Eli se paivittyy joka kaskyn jalkeen?

**** Valikoitujen kysymysten käsittely

Tärkein kysymys löydettiin. Se käsitellään ensimmäiseksi, ensi viikolla.

- Mikä oikeastaan on rajapinta?

Saisko jotakin määritelmää tms sille?

*** Ymmärryksen syntymisen varmistaminen

Hehe.. sieltä fasilitointisanastosta: Ymmärryksen syntyminen tulee
varmistaa, ja siihen ei oikeasti riitä kysymys "ymmärsitkö/etkö" vaan
tarvitaan konkreettisia sisältökysymyksiä eli kansakoulukielellä
"pistokokeita". Kuvitelma ymmärryksestä on eri kuin ymmärrys (ja
ilmiönä vaarallinen).

Kokeillaanko jotain tenttitärppiä huvikseen jo? (ei ehditty vielä
tänään. Jää seuraavan keskiviikon luentoon.)

*** Seuraava ennakkotehtävä

Luettavaa:

- Seuraava osuus luentomonisteesta: luvut 3-4.

- Demojen 1-2 ohjetekstit.

Tekemistä:

- Demo 1 valmiiksi ja palautusjärjestelmään!

- Demo 2 työn alle.

- Jo luvussa 3 on shellissä tehtyjä esimerkkejä, joita on hyvä alkaa
kokeilla luovasti myös itse sitten, kun demo 1 & 2 hahmottuu ja
tekstimuotoinen koneen käyttö alkaa olla turvallisen tuntuista ja
"mukavuusalueella".

- Demoilla 1-2 haettava tavoite on saada shellin, pääteyhteyden ja
screenin käyttö tuotua omalle mukavuusalueelle! Tämä vaatii paljon
harjoitusta ja energiaa, joka on sitten myöhempää elämää varten alta
pois!

- Ja muistutetaanpa, että 5 opintopistettä 8 viikossa tarkoittaa
keskimäärin 16-17 tuntia viikossa tehokasta tekemistä. Muista tauot
ja lepo, koska muuten ne varsinaiset tekemisen hetketkään eivät ole
niin tehokkaita kuin voisivat olla!

** Luento 5: (ke 1.4.2020) (J) Useita yleisökysymyksiä. Starttia demoon 3.

Otetaan hetki vastaan aiheita Zoomin-keskustelualueella.

Myös saa huudella yleisöstä paikan päällä - tähän asti ollut
yksinomaan hyviä kysymyksiä (onko muita olemassakaan?)

*** Käsiteltyjä kysymyksiä

- Mikä oikeastaan on rajapinta?

Saisko jotakin määritelmää tms sille?

- Rajapinta on sopimus siitä, mitä komentoja, palveluja on tarjolla,
joiden välityksellä käyttöjärjestelmää käytetään.

Esimerkki: POSIX-rajapinta (itseasiassa kolme rajapintaa)

- Rakenne mietityttää, hierarkkinen vs. modulaarinen, voisiko tästä
puhua vähän lisää? (Tämä tarvitsee tarkennusta!! Chättiin :).)

- Paavo selitti oivasti, kuinka tietokone rakentuu pienistä
komponenteista, jotka muodostavat hieman isompia komponentteja ja
näin tulee hierarkia, esim. prosessorissa, emolevyllä, muistissa,
...

- Mitä tarkoittavat ALU:n yhteydessä olevat rekisterit IA, MD ja AC?
- Riittää ymmärtää, että ALU tarvitsee rekistereitä käsittelyyn ja
ymmärtää, että rekisterit ovat kiinteäkokoisia säilytyspaikkoja
sanoille (tavuille).
- IP :: osoite käskylle
- MD :: osoitteen tallennus tai käsittely, tai yleiskäyttöinen
- IA :: yleiskäyttöinen, tai aritmeettis-loogisen operaation
parametri
- AC :: yleiskäyttöinen, yleensä aritmeettis-loogisen operaation
tulos

Kuvan rakenne on kuvitteelliselle prosessorille, joten se on
kuvanakin ohjeistava. Jatkamme lähteen selvittelyä.

Noniin, päivää myöhemmin alkoi kokonaisuus hahmottua. Jos katsotte
tuota kuvaa tarkkaan, on noiden rekisterien ja ALUn välissä
/kaksi/ eri väylää. ALUn tulos menee vielä kolmanteen väylään.
Eli tuossa on kuvattu kolmiväyläistä CPU-toteutusta. Tämä toisaalta
vähentää vielä enemmän noiden rekisterien ymmärtämisen tarvetta, on
vain joitain rekisterejä ja ALUn syötteinä on eri rekisterijoukot.

Tästä on toisenlainen kuva verkossa osoitteessa
http://www.edwardbosworth.com/My5155Text_V07_HTM/MyText5155_Ch14_V07.htm
Katsokaa kuvaa "Figure: Partial CPU Design".

Vaan katsokaapas "Figure: Add the General Purpose Registers".
Siellä on sama kuva vähän toisin piirrettynä ja alla toinen
mielenkiintoinen kuva, joka selittää kuinka yleiskäyttöisiä
rekisterejä lisätään tuohon aiemman kuvan mukaiseen rakenteeseen.

Saman voi lukea Wikipediasta:
https://en.wikipedia.org/wiki/Arithmetic_logic_unit#Data

Vaan nyt aletaan mennä tämän kurssin ulkopuolelle. Meille riittää
rajapinta, joka esittää CPU:n rekistereinä ja komentoina :-)

- Missä assemblyä tarvitaan tämän kurssin jälkeen?

onko tämä ainoa kurssi jossa tarvitaan / opiskellaan assembly-kieltä
millekään arkkitehtuurille

- Ei ole ainoa kurssi, ehkä ainut pakollinen :(
- Ohjelmointikielten kääntäjät (kääntäjätekniikka) -kursseilla
tarvitaan symbolista konekieltä.
- Tietoturvakursseilla myös tarvitaan symbolista konekieltä.

- Abstraktisen ja konkreettisen tietorakenteen oleellinen ero?
- Abstrakti on yleistys, jotain riittävästi sinne päin, ilman
toteutusyksityiskohtien tuomaa painolastia.
Konkreetti taas ottaa kantaa vain noihin toteutusyksityikohtiin,
miten abstraktin kuvauksen mukainen toiminta saadaan toteutettua.

- muuttuuko flags aina?

eli se joko pysyy nollana, on carry flag tai
negative flag? Eli se paivittyy joka kaskyn jalkeen?

olikos niitä FLAGrekistereitä useampia tai ennenkaikkea käytetäänkä
sitä FLAGIA usean eri asian ilmaisemiseen vai pelkästään yhtä FLAGIA
yhteen asiaan? kyseessä lienee rekisteri, eikä mikään yksittäinen
bitti?

- Flags ei muutu aina, mutta yleensä se muuttuu. Tieto muuttuuko vai
ei löytyy käskyjen dokumentaatiosta.

Lippuja on useita yhdessä rekisterissä.

*** Uusia kysymyksiä

- oliko näistä luennoilla ja luentojen ulkopuolella käydyistä
kysymyksistä (kuten säpo-listoille tulleista ja vastatuista)
yhteenvetoa jossain?

- Kannattaako ensiksi opetella Nano vai aloittaa suoraan Vim tai Emacs?

- Onko jotain kirjallisuutta mistä lukea kurssin aihealueista enemmän?

- kuuluuko screen-ohjelma posix-standardiin?

- mikä on Shell ? vieläkin on jäänyt epäselväksi..

- Voisikohan kuulla vähän lisää kerto- ja jakolaskusta asmissa? MUL ja
DIV siis, luentomonisteessa vähän niukanlaisesti niistä

- tmux aina houkuttelisi mut jos screen löytyy valmiiksi vaikka mistä niin...

- Mikä on hyvä komentorivi aprillipila?

**** Vanhoja kysymyksiä Luentoseinältä:

- miksi päädyin jalavassa & halavassa tcsh:hon, enkä bashiin?

Joillain on tämä ilmiö. Pyydä vaihtamaan, palvelupiste@jyu.fi

Demoja pääsee tekemään bashillä. Voi antaa tcsh:lle seuraavan komennon:

exec bash -l

- screenin detach: mitä oikeastaan tekee ja miksi sitä tarvitaan?

Irtautuu vanhempiprosessista ja jää suoritukseen palvelimelle.

- chmod ei näytä muuttavan oikeuksia (tarkistettu ls -l komennolla)

Yksi mahdollinen (jopa todennäköinen) syy: JY:n verkkolevy toimii
eri tyyppisessä tiedostojärjelmässä.

Kokeiluja paikallisella koneella voi tehdä /tmp/ -hakemistossa

- "miten emacsissa tehdyt komennot copypastetaan komentoriville?"

Tulkitsen kysymyksen näin: "Miten tekstieditorissa näkyvä asia
copypastataan toiseen paikkaan?" Esimerkiksi pääteohjelman copypaste
-toiminnolla.

- Is it better to use `htop` instead of `top`

If you like htop, use it. It is prettier.

- Toimiiko luentomoniste muilla?

Useimmilla vaikuttaisi toimivan. Tarkempaa ongelmakuvausta näkisi
mielellään.

- Difference between thread and task still unclear

Yes, this is expected. Chapter 8 of lecture notes will cover this.

- ./a.out käsittelee vain viimeisimmän käännetyn c-ohjelman?

Tarkennus: ./a.out on viimeisin käännetty C-ohjelma, jos käännettiin
oletusnimelle. Komento ``./a.out`` suorittaa sen.

Matskuissa kerrotaan sitten aika pian, miten laitetaan joku muu
nimi kuin a.out

- Saako screenin jotenkin näyttämään nykyisen hakemiston missä on,
niinkuin bashissa on kun etäyhteyden käynnistää? (screenissä näkyy
vain: "bash-4.2$").

Itse asiassa kyseessä bashin asetus. Esim tuolla vinkkiä:

https://www.ostechnix.com/hide-modify-usernamelocalhost-part-terminal/

Voi olla myös screenillä vastaavaan tapaan omia asetuksia. Luennolla
jo yleisö testasi, ja toimii kuten näytettiin. (~/.bashrc)

- miksei Vimin :help jotain komennot toimi, saako ne toimimaan

Ei pystytty toistamaan ongelmaa. Lisätiedot auttaisivat.

[tauko]

- Edelliseen kysymykseen: halavassa / jalavassa näyttäisi olevan
paikoillaan kaikki tarvittava :helpin käyttöön

- vimtutor ja Emacs tutorial käynnistys ja ensimmäiset sivut.

Edelliseltä luennolta jäi seuraavia:

- Heksadesimaalien opettelua? Tehtäneen tätä vielä pari viikkoa.

- lisää luvun 3 ja demon 3 "kickstarttia". HUOM: demossa 3 vähän
lupaillaan, että luennolla on näytetty debuggerin käyttöä, joten se
on syytä tulla joko nyt tai täsmälinkkinä edellisten vuosien
videoihin.

*** Perjantain ensimmäinen kysymys on

- Heksaluvut, apuja opetteluun?

ja sitten, missähän pääsee opettelemaan noita heksamuunnosjuttuja,
mulla on joku niihin liittyvä narkolepsia ja tarviin toisteisuutta
että opin :)

Luentomonisteessa oli esimerkki: "Esimerkiksi luku 123 on
heksajärjestelmässä 7B. 16 = 7 · 16^1 + 11 · 16^0 = 123." Miten tuo
ratkaisu saadaan? Miten sitä lähdetään selvittämään?

*** Lukupaketti pysyy perjantaille entisenään:

- Monisteen luku 3 "Hei maailma - johdattelua tietokoneeseen".

- Monisteen luku 4 "Konekielisen ohjelman suoritus".

- Kestomuistutus: 5 opintopistettä 8 viikossa tarkoittaa keskimäärin
17 tuntia viikossa tehokasta tekemistä. Muista tauot ja lepo, koska
muuten ne varsinaiset tekemisen hetket eivät ole enää tehokkaita!

** Luento 6: (pe 3.4.2020) (J) Aiheet määrittyvät dynaamisesti taas
*** Tämän päivän ja ensi viikon tavoite

Toivottu tilanne tänään, kun mennään kevätkurssia 2020 aikataulussa:

- Monisteluvut 1-4 luettu (+ 29 sivua edelliseen) jollain tasolla;
demot 1-2 sisäistetty, laitellaan 3. työn alle

Päivän päätavoitteet
- varmistaa omatoimisen lukemisen ja harjoittelun eteneminen
- vahvistetaan aiemman omaksumista ja siirtymistä demo 3:een
- käydä läpi kysymyksiä, joita toivottavasti on herännyt tehdessä.

Seuraava viikkotavoite
- ei uutta luettavaa monisteesta, vaan aiemman vahvistamista ja sisäistämistä
- demo 3:n ohjeteksti luettavaksi
- tee käytännön kokeiluja esitetyistä asioista
- demo 2 täytyy tehdä ja palauttaa.

*** Infoa vuodelle 2020

- HUOM: Demojärjestelmässä nolla tähteä tarkoittaa, että pitäisi
palauttaa uudelleen! Näytetään luennolla esimerkki tilanteesta.

Kyseessä on pieni käyttöliittymäfiba, joka korjataan, jos siihen on
resursseja kevään 202x aikana. Arvio näyttää olevan "vihreällä",
mutta meillä lasketaan näin:

+ 0 tähteä = hylsy,

+ 1 tai enemmän tähtiä = hyväksytty

*** Tekemisen tilanne ja kysymysten haaliminen
**** Ensin molemmat vakiokyselyt
**** Kysymysten käsittelystä äänestäminen
- käsittelemme tästä edespäin kysymykset yhden äänestyskerran perusteella

**** Uusien kysymyksien haaliminen
*** Kysymykset perjantaina 3.4.2020

- Heksaluvut, apuja opetteluun?

ja sitten, missähän pääsee opettelemaan noita heksamuunnosjuttuja,
mulla on joku niihin liittyvä narkolepsia ja tarviin toisteisuutta
että opin :)

Luentomonisteessa oli esimerkki: "Esimerkiksi luku 123 on
heksajärjestelmässä 7B_16 = 7 · 16^1 + 11 · 16^0 = 123." Miten tuo
ratkaisu saadaan? Miten sitä lähdetään selvittämään?

Eri lukujärjestelmien numerot:
- 01 binäärit
- 0123456789 desimaalit
- 0123456789ABCDEF heksadesimaalit

Esimerkki kymmenjärjestelmässä ja heksadesimaalina:
123 = 1 * 100 + 2 * 10 + 3 * 1
0x7B = 7 * 16 + B * 1 = 7 * 16 + 11 * 1 = 112 + 11 = 123

Tuo '0x' on yleinen tunniste monissa kielissä, kun halutaan esittää heksoja.

Liikaakin lisätietoa löytyy osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Hexadecimal

- Voisikohan kuulla vähän lisää kerto- ja jakolaskusta asmissa? MUL ja
DIV siis, luentomonisteessa vähän niukanlaisesti niistä

Tätä varten on luentovideolla erittäin tärkeä filosofinen opastus.
TL;DR; Opettelemme löytämään vastauksen AMD64:n oppaista.

*** TAUKO 11:30 ASTI ***

- Kannattaako ensiksi opetella Nano vai aloittaa suoraan Vim tai Emacs?
- Unohtakaa Nano ja notepad ja kaikki kikkareet, käyttäkää Oikeita
Editoreita, jotka ovat ohjelmoitavia ja laajennettavia! (Esim. Emacs)

- mikä on Shell ? vieläkin on jäänyt epäselväksi..
- Ohjelma, jonka avulla päästää käyttämään käyttöjärjestelmän toimintoja.
- "Komentorivin" toteuttava ohjelma.
- 15% kaipaisi vielä parempaa selvitystä.

- Onko jotain kirjallisuutta mistä lukea kurssin aihealueista enemmän?
- Moniste ja sen lähdeviitteet.
- Paavo suuresti suosittelee http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/
- Sopivalla hakusanalla kaikki tieteelliset artikkelit (ACM ja IEEE paljon avoimia artikkeleita tällä hetkellä)
- Esim. Tannenbaum - Modern Operating Systems

- kuuluuko screen-ohjelma posix-standardiin?
- Ei. Se selviää osoittesta: https://pubs.opengroup.org/

- tmux aina houkuttelisi mut jos screen löytyy valmiiksi vaikka mistä niin...
- Tuota tmuxia saa käyttää, jos sellainen löytyy.

- Mikä on hyvä komentorivi aprillipila?
- Saattaa yksi myöhemmin tullakin.

- oliko näistä luennoilla ja luentojen ulkopuolella käydyistä
kysymyksistä (kuten säpo-listoille tulleista ja vastatuista)
yhteenvetoa jossain?

- Ks. tiedosto luentosuunnitelma_2020.txt kurssin aineiston koodivarastossa YouSourcessa johon on linkki kurssisivulla.
- Mikä tapahtuu chätissa, jää tsättiin.
- Sähköpostilista on arkistoituna Korppiin, linkki sähköpostissa, tulee myös julkiseksi kurssilaisille

*** Tavoitekartoitus ja tulevan viikon tehtävät
- Onnistuttiinko-kysely
- Seuraava viikkotavoite
- ei uutta luettavaa monisteesta, vaan aiemman vahvistamista ja
sisäistämistä
- demo 3:n ohjeteksti luettavaksi
- tee käytännön kokeiluja esitetyistä asioista
- demo 2 täytyy tehdä ja palauttaa.

** Luento 7: (ke 15.4.2020) (P) Kysymysten kautta mennään taas

*** Infoisku keväälle 2020

- Muistutus tässäkin: Demo 1-2 palautteet annettu - lue ja reagoi

- Ensi viikolla tapahtuu "Demo 4 porukalla" - mitä tämä tarkoittaa!?

+ Ryhmäharjoite

+ 90 minuutin sessio!! Paikalla vartin yli!! 90 minuutin päästä
vasta pääsee pois. Demo 4 suoritus == olet läsnä, kun ope kirjaa,
että olit läsnä. Läsnä == Zoomissa.

Mahdolliset ajat on Sisussa. Voit valita itselle sopivan ja TULLA
PAIKALLE ENNEN VARTIN YLI.

Tarkennus:

- jos ei mee oppi päähän, voiko tulla USEAMPAAN ryhmään?????

Kyllä voit!!

*** Edellinen ja seuraava välitavoite kirkkaaksi

**** Toivottu tilanne tänään, kun mennään kevätkurssia 2020 aikataulussa:

- Monisteluvut 1-4 (sivut 1-67) luettu ja jopa sisäistetty;

- demot 1-2 sisäistetty ja palautettu.

- demo 3 ohjeteksti luettu

- tehty itsekin käytännön kokeiluja näissä esitetyistä asioista

Pollataan tavoite ja ajankäyttö perinteiseen tapaan!

**** Tämän päivän päätavoitteet

- vahvistetaan aiemman omaksumista ja demo 3:n onnistumista pian

- varmistetaan, että voidaan siirtyä kohti demoa 4 ja monisteen lukua 5.

- käydään läpi kysymyksiä, joita toivottavasti on herännyt tehdessä.

- Uutuus tästä eteenpäin: Aletaan varmistella osaamisen syntymistä
(tenttitärpit?)

**** Haaveiltu seuraava tavoite (jo tälle viikolle):

Lukemista (jo perjantaiksi):

- Demo 4 ohjeteksti; tärkeä ensi viikon demo 4 -ryhmätöitä varten!

- Monisteen luku 5 työn alle

Tekemistä:

- Demo 3 valmiiksi ja palautus + asioiden sisäistäminen

- Demo 4 ohjeteksti

Poll: Onko tämän päivän ja viikon tavoite ymmärretty? Tarkennetaan
tarvittaessa.

*** Uusien kysymysten kartoitus ja priorisointi

Kartoitetaan totuttuun tapaan protokollalla, joka jo osataan.

Kysymyksiä (ei vastauksia!) chättiin 5 minuuttia.

**** Kysymykset listattuna tarkennetussa muodossaan

- assembler-käskyille välitettävät arvot: onko suluilla merkitystä ilman
lisäystä tai vähennystä osoitteeseen, eli

movq %rdx, %rax

vs.

movq (%rdx), %rax

vs.

movq 32(%rdx), %rax

- voiko lähteä keulimaan demo 4 vai jättää ryhmä päivälle?

- onko esim käyttöjärjestelmäohjelmointiin, suoritinarkkitehtuuriin ym
kurssin asioihin joko jkl:ssä tai muualla jonkinlaista "syventävää"
jatkokurssia tarjolla?

- Onko shell komennoille annettavat "vivut" eli viivalla annettavat
optiot argumentteja komennolle vai kutsutaanko niitä joksikin
muuksi?

- voidaanko katsoa yhdessä jotain hexadumppia vielä, ja miten sitä
kannattaa lähestyä

- onko demojen ja pdf:n etenemisestä ohjetta, jolla voisi edetä niin,
että molemmat tukevat toisiaan - etukäteen edeten (ts. ilman
ohjeistusta tunnilta, omaa, nopeampaa tahtia).

- Miten käytän export -komentoa ympäristömuuttujan muokkaamiseen?

(alkuperäinen: Mitenkä export komento toteutetaan, kun pitää vaikka
ympäristömuuttujia muokata?)

- Luentomateriaali sivu 56. Ensimmäinen kaavio debuggerin
tulosteesta. Voiko käydä läpi, että mitä kaikkee siinä on? Olisi
hyvä, jos siihen olisi piirretty lokeroidusti rivien merkitys.

- Sivulla 42 sanotaan, "käyttöjärjestelmä käynnistää huutomerkin ja
risuaidan väliin kirjoitetun ohjelman", kun puhutaan tiedoston
alussa olevasta #!-yhdistelmästä. Tarkoittaako toi jotain muuta
risuaitaa ja huutomerkkiä, vai pitäisikö sen olla niiden jälkeen
kirjoitettu ohjelma?

- Monisteessa kuva 12 sivulla 61, eli suorituspino, jäi
epäselväksi. Miksi pinon huippu on lopuksi 992 eikä 990?

"Kun pinoon laitetaan luku, rekisterin RSP sisältämä muistiosoite
pienenee, koska pinon huippu kasvaa alaspäin. Pinon huipulta
otettaessa RSP suurenee." Voiko tätä logiikkaa avata? Miksi pinon
huippu kasvaa alaspäin?

"Kommennolla 'pushq $12' RSP:n arvo pienenee 8:lla, koska q tarkoittaa
64-bittistä siirtoa." Liittyy edelliseen, mutta voisiko tätä myös
avata? Miksi se pienenee juuri 8:lla?

- Hieman epäselväksi monisteen lukemisen jälkeen on jäänyt, että mitä
ovat otsikko- ja objektitiedostot. Saisiko näihin selvyyttä?

- Tarkoitetaanko assemblerilla sekä symbolista konekieltä että
konekielen kääntäjää? Ainakin luentomonisteessa vaikutti, että
termiä käytettiin sekä kielestä että kääntäjästä. Pitääkö vain
päätellä asiayhteydestä kumpaa tarkoitetaan?

*** Käydään läpi joitain kysymyksiä nyt, joitain saa jäädä perjantaille

Helpot alta pois:

- voiko lähteä keulimaan demo 4 vai jättää ryhmä päivälle?

Vastaus: Voi.

Vastaus: Kyllä, molempia. Pitää päätellä.

[tauko 13 min.]

Nopeita:

- onko demojen ja pdf:n etenemisestä ohjetta, jolla voisi edetä niin,
että molemmat tukevat toisiaan - etukäteen edeten (ts. ilman
ohjeistusta tunnilta, omaa, nopeampaa tahtia).

Vastaus: Ei ole muuta ohjetta kuin mainittuihin kirjatut lauseet.
Olen yrittänyt laittaa kyllä ristiviittauksia demojen ja monisteen
välille.

Pollataan kerran käsittelyjärjestys.

Tänään käytiin:

- Mitä ovat otsikko- ja objektitiedostot?

Hieman epäselväksi monisteen lukemisen jälkeen on jäänyt, että mitä
ovat otsikko- ja objektitiedostot. Saisiko näihin selvyyttä?

Vastaus: Tämä kerrotaankin demossa 4, joka annetaan puolen tunnin
päästä tehtäväksi lukea. Kysymys nousee toivottavasti uudelleen, jos
siihen jää demon 4 jälkeen epäselvyyttä.

- Shellin vivut kuten '-f' argumentteja vai jotain muuta?

Onko shell komennoille annettavat "vivut" eli viivalla annettavat
optiot argumentteja komennolle vai kutsutaanko niitä joksikin
muuksi?

Vastaus: Saa sanoa parametreiksikin. "Argumentti" on vakiintunut ja
esim. POSIXin ja C-kielen speksien käyttämä nimi.

Tarkennus:

Saako vielä tarkentavan kysymyksen heittää onko '|' putkitus myös
argumentti samalla määritelmällä?

Vastaus: Ei. Se on operaattori. ks.
https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/V3_chap02.html#tag_18_09_02

- Voidaanko katsoa yhdessä jotain hexadumppia vielä?

ja miten sitä kannattaa lähestyä

Vastaus: Hyödyllisenä työkaluna datan sisällön tutkimiseen tavuina,
esimerkiksi koodausjärjestelmät.

Jos saa heittää tulevaisuuteen kysymyksen hexakoodiin liittyen, että
jos ottaa tiedostosta hexdumpin niin sisältääkö se tiedoston
metadataa vai pelkän sisällön?

Vastaus: Lue/kertaa demo-ohjeista ja/tai monisteesta.

*** Tavoite ennen perjantain luentoa

Lukemista (jo perjantaiksi):

- Demo 4 ohjeteksti; tärkeä ensi viikon demo 4 -ryhmätöitä varten!

- Monisteen luku 5 työn alle

Tekemistä:

- Demo 3 valmiiksi ja palautus + asioiden sisäistäminen

Poll: Onko tämän päivän ja viikon tavoite ymmärretty? Tarkennetaan
tarvittaessa.

** Luento 8: (pe 17.4.2020) (P) Kysymysten kautta

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Pollataan edellisen tavoitteen toteuma ja keskittynyt ajankäyttö 7
vuorokauden liukuvassa ikkunassa.

*** Tämän päivän tavoite

Päivän tavoite:

- Saadaan vastaukset viime kerralta jääneisiin kysymyksiin.

- Uutuus tästä eteenpäin: Aletaan varmistella osaamisen syntymistä
(tenttitärpit? vieläkään ei ehditty. Siirtyy siis ensi viikkoon.)

- Kartoitetaan jo uusia kysymyksiä, jos ehdittiin vastata
edellisiin. Ei vielä priorisoida kuitenkaan. (Ehdittiin vastata
edellisiin, mutta tiima loppui ennen uusien kartoittamista; ei se
midn, koska ensi viikon alussa joka tapauksessa taas kartoitetaan!)

- Luennon lopuksi tiedetään, mitä seuraavaksi pitää tehdä ennen ensi
viikon yhteisiä tapaamisia.

*** Keskiviikkona esitettyjen kysymysten läpikäyntiä

Vastattiin näihin (katso luentovideolta laajemmat käsittelyt):

- Luentomateriaali sivu 56 kaavio debuggerin tulosteesta?

Voiko käydä läpi, että mitä kaikkee siinä on? Olisi
hyvä, jos siihen olisi piirretty lokeroidusti rivien merkitys.

[tauko 7 minuuttia. Jatketaan klo 11:16]

- Assembler sulut "%rdx" vs "(%rdx)" vs "32(%rdx)" on mitä?

assembler-käskyille välitettävät arvot: onko suluilla merkitystä ilman
lisäystä tai vähennystä osoitteeseen, eli

movq %rdx, %rax

vs.

movq (%rdx), %rax

vs.

movq 32(%rdx), %rax

Vastaus: Sulut ovat tärkeät. Tarkoittaa, että lähde tai kohde on
muistissa eikä rekisterissä. Osoite on suluissa ilmoitetun
rekisterin sisältämä luku plus sulkuja edeltävä luku. Vois olla 0,
mutta nollaa ei ole tapana kirjoittaa.

- Mitkä risuaita ja huutomerkki?

Sivulla 42 sanotaan, "käyttöjärjestelmä käynnistää huutomerkin ja
risuaidan väliin kirjoitetun ohjelman", kun puhutaan tiedoston
alussa olevasta #!-yhdistelmästä. Tarkoittaako toi jotain muuta
risuaitaa ja huutomerkkiä, vai pitäisikö sen olla niiden jälkeen
kirjoitettu ohjelma?

Vastaus: Moniste on nyt korjattu sivulta 42.

- Suorituspinosta tarkennusta, esim. miksi 992 eikä 990?

Monisteessa kuva 12 sivulla 61, eli suorituspino, jäi
epäselväksi. Miksi pinon huippu on lopuksi 992 eikä 990?

"Kommennolla 'pushq $12' RSP:n arvo pienenee 8:lla, koska q tarkoittaa
64-bittistä siirtoa." Liittyy edelliseen, mutta voisiko tätä myös
avata? Miksi se pienenee juuri 8:lla?

Vastaus: Ehkä myöhemmän elämän asiaa. Tällä kurssilla kaikissa esimerkeissä
pinotaan 64-bittinen luku, mistä syystä osoitteiden ero on 8.

- Miten käytän export -komentoa ympäristömuuttujan muokkaamiseen?

(alkuperäinen: Mitenkä export komento toteutetaan, kun pitää vaikka
ympäristömuuttujia muokata?)

- Jatkokursseja assemblerista, käyttöjärjestelmistä ym.?

onko esim käyttöjärjestelmäohjelmointiin, suoritinarkkitehtuuriin ym
kurssin asioihin joko jkl:ssä tai muualla jonkinlaista "syventävää"
jatkokurssia tarjolla?

Jyväskylässä:

- Kääntäjätekniikka

- Kyberturvallisuuden tekniset kurssit.

- Ohjelmointityö, Erikoistyö, LuK -tutkielma, Pro gradu -tutkielma

Muualla:

- Paljon MOOCeja ym. Helpointa neuvotella esim. ohjelmointityö jne.

*** Tavoitekartoitus: edellinen ja seuraava

Lukemista:

- Demo 4 ohjeteksti; tärkeä ensi viikon demo 4 -ryhmätöitä varten!

- Monisteen luku 5 ennen demo 4 -ryhmätyötä.

- Monisteen luku 6 heti demo 4:n jälkeen.

Tekemistä:

- Demo 3 valmiiksi ja palautus + asioiden sisäistäminen

Tarkennus:

- kumpi demo 4 ohjeteksti pitää lukea vai molemmat?

Tämä, ehdottomasti:

http://users.jyu.fi/~nieminen/kj20/demovedokset/d04_c.html

** Luento 9: (ke 22.4.2020) (J) Kysymysten kautta

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Pollataan edellisen tavoitteen toteuma ja keskittynyt ajankäyttö 7
vuorokauden liukuvassa ikkunassa.

*** Tämän päivän tavoite

Päivän tavoite:

- Kartoitetaan uusia kysymyksiä.

- Uutuus tästä eteenpäin: Aletaan varmistella osaamisen syntymistä

- Luennon lopuksi tiedetään, mitä seuraavaksi pitää tehdä ennen
perjantain yhteisiä tapaamisia.

*** Kartoitetaan uusia kysymyksiä

- Tuleeko ennen tenttiä jotain sellasta luentoa millon kerratas
kurssin pääpointit tai maholliset tenttitärpit?

- Millanen tentti tulee olemaan?

- Mulle on monisteen luvun jälkeen vielä tosi epäselvää, miten
assemblerilla voidaan tehdään silmukka.

- makefile jäi aika pimentoon demo 4 teksteissä, pitäiskö siitä tietää
enemmän?

- Mitä on käyttöjärjestelmän päätehtävät?

- Kun C ohjelmaa ajaa debuggerilla disassemble onko siinä näkyvät
muistipaikat virtuaalimuistin paikkoja?

*** Ymmärryksen syntymisen varmistelua

Ryhdytään testaamaan tähän astista osaamista!

Jollain tavoin.. tenttitärppejä ja polleja? Chattiä?

*** Uusien kysymysten läpikäynti
- Mulle on monisteen luvun jälkeen vielä tosi epäselvää, miten
assemblerilla voidaan tehdään silmukka.

- makefile jäi aika pimentoon demo 4 teksteissä, pitäiskö siitä tietää
enemmän?

- Mitä on käyttöjärjestelmän päätehtävät?

- Kun C ohjelmaa ajaa debuggerilla disassemble onko siinä näkyvät
muistipaikat virtuaalimuistin paikkoja?

*** Tavoitekartoitus: edellinen ja seuraava

Lukemista:

- Monisteen luku 5 ennen demo 4 -ryhmätyötä.

- Monisteen luku 6 heti demo 4:n jälkeen.

Tekemistä:

- Demo 3 valmiiksi ja palautus + asioiden sisäistäminen

- Demo 4 itsetehden tai demotilaisuudessa ilmoitettu palautus tehden

Tarkennus:

- kumpi demo 4 ohjeteksti pitää lukea vai molemmat?

Tämä, ehdottomasti: http://users.jyu.fi/~nieminen/kj20/demovedokset/d04_c.html

*** Seuraava lukupaketti
- Perjantaiksi: luvut 5 ja 6 luettu
- Ensi viikoksi: Monisteluvut 1-7 (+17 sivua) luettu jollain
tasolla; demot 1-4 sisäistetty, aloitettu tutustumaan demoon 5.

*** Aiempia kysymyksiä vuodelta 2019

**** Terminologiaa: instanssi, instantointi, instanssimetodi?

- Demo4 matskussa ja luvussa 5 puhutaan instanssimetodeista,
olioinstansseista, instantoimisesta. Ei ole tuttu termi aiemmilta
kursseilta, mikä se instanssi tässä yhteydessä on?

Jaah.. olipas tärkeä havainto!! Ei käynyt mielessäkään, ettei näitä
termejä olisi Ohjelmointi 1 -kurssilla.

Tässäpä käännökset ohj1-kielelle:

olioinstanssi == (luokan) ilmentymä, olio

instantoiminen == (luokan) ilmentymän luonti, olion luonti

instanssimetodi == olion metodi, joka ei ole staattinen vaan ilmentymän
kautta kutsuttava

luokkametodi == staattinen metodi

**** Viime viikolta: C, C#, C++ eroavuuksista?

- Onko mahdollista selittää C:n, C#:n ja C++:n krittisimmät erot
yhdellä lauseella?

Lyhyt vastaus: En keksi, miten se tehtäisiin.

Kysymykseen eroista palataan tarpeen mukaan, kun demo 3 ja demo 4 on
ehditty lueskella ja tehdä, koska siellä aiheesta on useampia
lauseita. Kuitenkin alkuarvaus tähän hetkeen (muutamia tärkeimpiä
eroja):

- C# ja C++ ovat olio-ohjelmointikieliä. C ei ole.

- C# on uusin, C++ toiseksi uusin ja C vanhin. Uudempi on yritetty
tehdä niin, että vanhassa todettuja ongelmia jäisi pois. (paitsi
C++ tarkoituksella otti lähtökohdaksi silloisen C:n
ongelmineen).

- Edellisessä kohdassa "uutuus" tarkoittaa ensimmäistä
versiota. Kaikki kielet kehittyvät ja uudistuvat koko ajan!
Voidaan hyvin sanoa, että C11 on eri kieli kuin C99. Ohjelmoijan
vastuulla on noudattaa uutta tapaa tehdä asioita, vaikka vanhakin
on yhä mahdollinen.

- Tyypillisesti C ja C++ käännetään natiiville konekielelle, kun
taas C# virtuaalikoneen konekielelle. Mikään ei kuitenkaan estä
kääntämästä C:tä tai C++:aa virtuaalikoneelle tai C#:ia
natiiviksi. Pikainen googletus kertoo, että näitä kaikkia tehdään
tänä päivänä käytännössä ja olemassa olevilla työkaluilla, jos se
on tarkoituksenmukaista.

- Onko Ohjelmointi 2 -kurssin C/C++ -lisäosassa paljon samaa/eri kuin
tässä?

Todennäköisesti C:n osalta samaa, kuten ``int main(int argc, char
**argv)`` ja ``printf("Hei maailma ja %d opiskelijaa\n", 123)``.

C++ sen sijaan on aivan erilainen kieli!

- C-kielen tähtiin tarkennusta: mitä tekevät ja miksi tarvitaan

Tarvitaan esimerkiksi samaan rooliin kuin viitteitä C#:ssa.

Eli tiedetään, missä data sijaitsee.

Syntaksin oppiminen vaatinee koodin lukemista, miettimistä, ja
määritelmien kertaamista yhä uudelleen.

- Eli C:ssä "ohjelma.kutsu korvataan ohjelma->funktiolla, ja viittaus
toiseen tehdään *:llä?"

Ei aivan... C:ssä ei ole metodikutsuja!

Esim. meidän demo 4:ssä:

+ C#:n ``viitemuuttuja.attribuutti`` korvataan
``osoitinmuuttuja->attribuutti``

+ tyyppinimissä ``Tyyppi viitemuuttuja`` korvataan ``tyyppi * osoitinmuuttuja``

Silloin puhutaan suurin piirtein samaa merkitsevistä asioista.

C ei ole oliokieli, joten siellä ei tehdä ``viite.metodi()`` tai
muuta vastaavaa.

**** Hexdumpin yksittäiset selväkieliset merkit?

- Onko hexdumpin satunnaisilla "@" "8" jne. joku tarkoitus? Saako
niistä selville mitään?

Kyseiset merkit ilmeisesti ELF-tiedoston heksavedoksesta. Jos eivät
ole osa selväkielistä merkkijonoa, niin merkeistä ei tavallaan ole
tarkoitus selvitä sen kummempaa - ne vain sattuvat olemaan
sellaisella lukualueella, joka on mahdollista tulostaa merkkeinä.

Tosin kyllä niistä saa selvää, sitten kun olet "Matrixin Neo":

+ merkki "@" on ASCII-koodauksessa heksaluku 0x40. Myöhemmin tällä
kurssillakin valkenee, että AMD64:n Linuxissa yleensä ladataan
ohjelmatiedosto muistiin osoitteeseen 0x400000, joten pienessä Hei
maailma -tyyppisessä ohjelmassa hyvin monet ELFissä tarpeelliset
muistiosoitteet sisältävät sen takia juuri tavun 0x40.

Niinpä Matrixin Neo voi vilkaista 8 ja 16 tavun välein toistuvia
"@"-merkkejä ja veikata tässä olevan AMD64:n Linux-binäärin
alkupuolta ELF-formaatissa. Varmempi tapa tietysti todeta
taikaluku 0x7f "ELF" tiedoston alusta...

**** Polkuinjektio?

- Toimiiko argumentteihin polkuinjektio? Esim ../deleteWin32 tms.

Käyttäjän argumentteihin argv[1], argv[2], ... voi käyttäjä laittaa
mitä vaan, joten niiden kanssa pitää olla tietysti yhtä varovainen
kuin kaiken käyttäjäsyötteen kanssa!

Mites argv[0]? Se on komento, jolla ohjelma käynnistettiin. Mutta
kyseinen komento ei välttämättä käynnistä samaa ohjelmaa uudelleen,
jos esimerkiksi ohjelmatiedosto on muutettu tiedostojärjestelmässä!
(hyväntahtoinen ohjelmistopäivitys tai pahantahtoinen "injektio")

Tietoturvan yksityiskohdat ovat jatkokurssien asiaa, mutta on hyvä
tiedostaa tässäkin, että terve epäily on aina hyvä juttu...

**** Viime viikolta: välimuisti?

- Mitkä komennot suoritetaan välimuistissa ja mitkä ei?

+ Käytännössä kaikki, ks. lokaalisuusperiaate luvuissa 6 ja 10.

**** Kohti demoa 5

- onko mahdollista saada vaiheittainen piirros pinon toiminnasta
prosessorissa/muistissa aliohjelmakutsujen yhteydessä?

Jep, se on täsmälleen tämän kurssin demo 5!

- Selvennystä vielä IP:hen ja niihin muihin rekistereihin.

Tätäkin tulee mm. demossa 5!

**** Miten C:n osoitin eroaa C#:n vastaavasta?

Ks. yllä. C#:n osoittimen sisältöä ei muokata, C:ssä taas usein
muokataan, jotta päästään osoittamaan esim. seuraavaan muistipaikkaan.

**** Tuleeko demosta 4 joku merkintä Korppiin tai demopalautusjärjestelmään, kun sen on tehnyt "labratyönä" parin kanssa?

Kyllä.

** Luento 10: (pe 24.4.2020) (J) Kysymyksiä, vastauksentapaisia, tenttitärppejä!

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Pollataan edellisen tavoitteen toteuma ja keskittynyt ajankäyttö 7
vuorokauden liukuvassa ikkunassa.

*** Tämän päivän tavoite

Toivottu tilanne tänään, kun mennään kevätkurssia 2020 aikataulussa:

- Monisteluvut 1-6 luettu jollain tasolla; demot 1-4
sisäistetty, 5 alkaa pikkuhiljaa

Päivän tavoite:

- Käsitellään kysymyksiä, ehkä pari välispiikkiä

- Kartoitetaan uusia kysymyksiä.

- Luennon lopuksi tiedetään, mitä seuraavaksi pitää tehdä ennen
ensi viikon yhteisiä tapaamisia.

Viikkotavoite:

- siirtyminen kohti seuraavia asioita eli monisteen lukuja 7 ja 8, demoa 5
jne.

Juonipaljastus/twisti: Tähän asti kaikki on ollut teknistä
yleissivitystä, jotta voidaan ymmärtää varsinainen asia. Nyt alkaa
Käyttöjärjestelmät-kurssin aihepiiri

*** Välispiikit

**** Käyttöjärjestelmien historiasta kirjakatsaus

"Operating systems", 1974

*** Kysymysten läpikäynti

- Mulle on monisteen luvun jälkeen vielä tosi epäselvää, miten
assemblerilla voidaan tehdään silmukka.
- Voi toki tarkistaa, mitä hakukoneella löytyy, mutta
voi myös kirjoittaa yksinkertaisen C-ohjelman, kääntää sen (c99 -s ohj.c)
assembleriksi ja opiskella ja tutkiskella tätä assembler-tiedostoa.

- makefile jäi aika pimentoon demo 4 teksteissä, pitäiskö siitä tietää
enemmän?
- Eipä juurikaan, mutta Demo 5:ssä on mukava Makefile, jota
kannattaa lueskella ja pohtia ajamisen lisäksi.

- Mitä on käyttöjärjestelmän päätehtävät?
- Ensimmäinen kappale monisteesta, hieman avaten
- muistin käsittely
- prosessit ja prosessien hallinta, keskeytykset
- oheislaitteiden ohjaus
- tiedostojärjestelmä
- Ja aina voi vilkaista, mille päällisin puolin näyttää käyttöjärjestelmän
lähdekoodi, vaikkapa https://github.com/torvalds/linux
- Ja tietysti https://pubs.opengroup.org/onlinepubs

- Kun C ohjelmaa ajaa debuggerilla disassemble onko siinä näkyvät
muistipaikat virtuaalimuistin paikkoja?
- Kyllä.

*** Tavoitekartoitus: edellinen ja seuraava

Lukemista:

- Monisteen luku 7 ja 8

Tekemistä:

- Demo 5 työn alle

- Nyt olisi jo pitänyt olla: Demo 3 valmiiksi ja palautus + asioiden sisäistäminen

- Nyt viimeistään: Demo 4 itsetehden tai demotilaisuudessa ilmoitettu
palautus tehden + asioiden sisäistäminen

- Kysymyksiä kannattaa merkitä ylös etukäteen materiaalia lukiessa ja
demoja tehdessä

** Luento 11: (ke 29.4.2020) (P) Kysymysten kautta mennään

*** Infoisku keväälle 2020

- Huomenna on perinteiset "vapun etkot" eli käyttöjärjestelmien luento
klo 14:15-16:00!

- Huomenna myös open labrapäivä perinteisesti 8:15-10:00.

- Terveisiä Hyviksiltä korona-aikaan (+Muistutus siitä, miten tämän
kurssin deadlinet ja ajankäyttö määriteltiin jo alussa)

- Demotarkastusten tilanne: TODO-listan kärjessä. Tiedotetaan.

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Perinteiset pollit.

*** Tämän päivän ja viikon tavoite

Tämä viikko pysytään aiemmassa tavoitteessa, ja koetetaan varmistaa
edellytykset siirtyä eteenpäin eli monisteen luku 9 ja demo 5:stä
tavoiteltava ymmärrys. Tänään ja huomenna siis tavoite
seuraavanlainen.

Lukemista:

- Monisteen luku 7 ja 8

Tekemistä:

- Demo 5 työn alle

- Nyt olisi jo pitänyt olla: Demo 3 valmiiksi ja palautus + asioiden sisäistäminen

- Nyt viimeistään: Demo 4 itsetehden tai demotilaisuudessa ilmoitettu
palautus tehden + asioiden sisäistäminen

- Kysymyksiä kannattaa merkitä ylös etukäteen materiaalia lukiessa ja
demoja tehdessä

Poll: Onko selkeä vai tarvitseeko tarkentaa?

*** Kartoitetaan uusia kysymyksiä

Kysymykset tänään (5 min aikaa esittää):

- Voiko sovellustaan nopeuttaa ohjeistamalla käyttöjärjestelmää
säikeistämään sitä enemmän / vuorontamaan sitä muiden edelle?

- Säikeet vs. prosessit? jäi vähän himmeeksi erot ja edut, miksi säie
on "kevyempi"...

- jos prosessi pyytää "forkkausta", onko se aina myönnettävä? jos
resurssit riittää

- Voisiko keskeytyskäsittelyä käydä hieman läpi? Eli mietin sitä step
by step miten menee.

- Miten määräytyy säikeiden määrä prosessille onko puhtaasti
ohjelmoijan itse määrättävissä ja määritteleekö jokin mahdollisen
säikeiden maksimimäärän?

- PPID? aina se, joka pyysi prosessin aloittamista?

- voisiko prosessin suoritussyklin selostaa vielä sanallisesti?
monisteessa esim. kuva 19

- samoin kuva 20; sivu104, voisko jonkin keissin käydä läpi siihen
kuvaan liittyen?

- en tiedä oonko vaan ymmärtänyt demoissa väärin, mutta
luentomonisteessa muistiosoitteista sanotaan, että suurin
muistiosoite on pinon alimmaisena, mutta miksi demo 5 esimerkissä
pino on toisinpäin, eli muistiosoite suurenee ylöspäin?

- Onko mahdollista käydä luennolla läpi demo 5:n oikeat vastaukset
jossakin vaiheessa?

- sanooko Paavo tahallaan "pasix", "posix":n sijaan? vai miksi näin?

- Voitaisiinko taas käydä vanhoja tenttikysymyksiä läpi pollien kera?

*** Uusien kysymysten läpikäyntiä

Nopeat alta pois:

- Onko mahdollista käydä luennolla läpi demo 5:n oikeat vastaukset
jossakin vaiheessa?

Ei. Syy: Silloin ei opi. Vaan ensin pitää pääkoppa kuumana miettiä
ja sisäistää tehtävän luonne ja kysymys. Kun tehtävään saa riittävän
hyvän vastauksen eli vähintään 1 tähden demojärjestelmään, niin
palautteen mukana tulee salainen linkki, jota seuraamalla pääsee
näkemään mallivastauksen sekä laajan analyysin siitä, miksi vastaus
on juuri sellainen ja mitä yleisiä virhekäsityksiä opiskelijoilla on
tehtävässä yleensä ollut. Tällä tavoin oppiminen tulee mahdolliseksi.

- Voitaisiinko taas käydä vanhoja tenttikysymyksiä läpi pollien kera?

Kyllä. Niitä tullaan varmasti käymään läpi!

- sanooko Paavo tahallaan "pasix", "posix":n sijaan? vai miksi näin?

Tahallaan ja aikoinaan netin selaamisen kautta syntyneen käsityksen
savolaisen version mukaisesti.

[tauko 15:15 asti]

Priorisoitu lista:

- Keskeytyskäsittelyä läpi step by step

- Prosessin suoritussykli, Kuva 19 sanallisestikin?

Vastaus kahteen edelliseen: Luentovideolla (katso moniviestimestä)

- Voiko käyttöjärjestelmää pyytää vuorontamaan prosessia muiden edelle?

Voiko sovellustaan nopeuttaa ohjeistamalla käyttöjärjestelmää
säikeistämään sitä enemmän / vuorontamaan sitä muiden edelle?

Vastaus: Totta kai. Ei ehditä käsitellä menettelyjä tällä
kurssilla. Niistä on alustava kuvaus monisteen luvussa 13
kyllä. Vaatii käyttöoikeudet prosessien priorisointiin. Esimerkiksi
jatkokurssilla "Linux-virtuaalipalvelimen ylläpito" varmastikin
käydään läpi yksityiskohtia.

Loput huomenna.

*** Seuraava välitavoite

Käytetään luentojen välissä oleva "käyttisaika" viikkotavoitteen
parissa eli aiempaa vahvistamalla. Ks. "Tämän päivän ja viikon
tavoite".

** Luento 12: (to 30.4.2020) (P) Vapun etkot

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Pollataan edellisen tavoitteen toteuma ja keskittynyt ajankäyttö 7
vuorokauden liukuvassa ikkunassa.

*** Tämän päivän tavoite

Varmistetaan, että voidaan siirtyä seuraavaan välitavoitteeseen. Se
olisi toiveiden mukaan seuraava:

Lukemista:

- Monisteen luku 9 ja 10

Tekemistä:

- Demo 5 täydessä vauhdissa

- Kysymyksiä kannattaa merkitä ylös etukäteen materiaalia lukiessa ja
demoja tehdessä

Tämän päivän tavoite siis:

- Varmistetaan, että demo 5 on käynnissä.
- Paikataan ymmärrysaukkoja lukuun 8 saakka kysymysten pohjalta.

Poll: Onko selkeä vai tarvitseeko tarkentaa?

*** Välispiikki ja vappujäynä
**** Säät suosivat - millaiset säät tänään?

Millainen sää luentosalin ja Agoran ulkopuolella vallitsee tällä
hetkellä? Komennetaanpa shellissä:

curl wttr.in/Jyvaskyla

Mitäs? Joku on tehnyt hauskan palvelun, josta opiskelija vinkkasi
irkissä vuonna 2016. cURL on yleinen apuohjelma, joka noutaa
Internetin yli URLin mukaisen vastauksen palvelimelta ja ohjaa
sen standardiulostuloon... "man curl" kertoo lisää.
Tämä on kenties hieman yleisempi tapa yksittäisiin WWW-palvelinkyselyihin
kuin mm. demo-ohjeissamme käytetty "GNU Wget". Kapeaan
terminaali-ikkunaan ei välttämättä mahdu koko tuloste, joten
luentosalissa seuraava voi olla parempi komento:

curl wttr.in/Jyvaskyla 2>/dev/null | head -7

Tämä komento putkittaa curl'in tulosteen head'ille, jonka avulla voi
tulostaa vain argumenttina annetun määrän ensimmäisiä riviä. Nyt curl
voi joutua lopettamaan tulostuksensa kesken, kun head ei haluakaan
enää lisää syötettä. Curl toteaa tämän virheilmoituksena
standardivirhevirtaan, josta ei tässä komennossa olla kiinnostuneita,
joten virhetulosteet ohjataan operaattorilla '2>' kankkulan kaivoon
eli /dev/null'iin johon ohjatuilla tavuilla ei tehdä mitään.

Asiaan.

**** Vappujäynä tai komentoriviaprillipila?

Luentovideolla pieni kuvaelma.

Katso. Lisätietoa:

https://moniviestin.jyu.fi/ohjelmat/it/yhteiset/itka2050/recording-03-04-2020-14.18

*** Ymmärryksen syntymisen varmistelua

Tenttitärppejä. Kaksi kärpästä yhdellä iskulla: Aloitetaan demoon 5
liittyvästä, niin saadaan käytyä demo 5:n ideaa muutenkin.

+ Ensin nykyisen ymmärryksen kokeileminen

A: 0x00007fffffffdcc0
B: 0x00007fffffffdcf0
C: 0x00007fffffffde38
D: 0x7fffffffdcf0
E: 0x00007fffffffdd50

+ Sitten käydään läpi demo 5 ja moniste tältä osin

Tavoite: Demo 5 on nyt mahdollista tehdä, tietäen sen tavoite ja
aloitus.

Pollattiin. Vaikuttaisi ainakin pollin perusteella mahdolliselta.

[Tauko 15:25 asti]

Vastaus: Riippuu kumminko päin kuva piirretään. Demo 5 on teknisistä
syistä ylösalaisessa järjestyksessä. Osoitteista sen näkee!

*** Kysymysten läpikäynti

- Säikeet vs. prosessit? Miksi säie on "kevyempi"?

jäi vähän himmeeksi erot ja edut, miksi säie
on "kevyempi"...

+ Teoriaymmärrys kannattaa tsekata ennen ja jälkeen selitystä
tenttitärpin kautta.

+ Speksi kannattanee hakea, avata ja selvitellä, miten lueskellaan.

+ (TODO: Konkretiaa kannattanee katsoa esimerkkikoodin kautta.)

+ Ja kurssimateriaalin kiteytykset aiheesta on hyvä tuplatsekata,
että mitä satuja siellä sanotaan suomeksi aiheesta..

- Miten määräytyy säikeiden määrä prosessille?

onko puhtaasti ohjelmoijan itse määrättävissä ja määritteleekö jokin
mahdollisen säikeiden maksimimäärän?

Roadmap vastaukseen:

+ Etsitään speksi ja vastaus. Eli opetellaan lukemaan speksiä täsmänä
täsmäkysymykseen. POSIX, pthread_create jne

Vastaus: Ohjelmoijan määrättävissä. Maksimi on järjestelmänvalvojan
asettama (per prosessi).

- Jos prosessi pyytää "forkkausta", onko se aina myönnettävä?

jos resurssit riittää siis?

Roadmap vastaukseen:

+ Etsitään speksi ja vastaus. Eli opetellaan lukemaan speksiä täsmänä
täsmäkysymykseen.

Vastaus: Kotitehtävä. Selvitä itse seuraamalla luentoesimerkkiä
tiedonhausta. Löytyy POSIXista fork() -käyttöjärjestelmäkutsun
määritelmästä.

- Prosessin tilakaavio, Kuva 20; Selitys ja keissi?

Vastauksen roadmap:

+ Teoriaymmärrys kannattaa tsekata ennen ja jälkeen selitystä
tenttitärpin kautta

+ Keissit kannattaa ottaa koodi- ja shell-esimerkkien kautta,
verraten terminaalin näkymiä tilakaavioon.

- PPID? aina se, joka pyysi prosessin aloittamista?

Ennakkoon annettu vastaus (jos ei ehditä käydä läpi):
Lähtökohtaisesti ainakin aluksi juuri se.

Roadmap vastaukseen, jos on aikaa käydä läpi:

+ Perusmenettely ja opittava asia IT-tutkinnossasi: Tarkistetaan
speksistä. POSIX määrittelee muun muassa PPID-asian tarkkaan ja
tositarkoituksella vain osittan: Osio "Base definitions", luku 3
"Definitions". Sieltä termit "Parent Process", "Parent Process
ID". Siellä se vastaus on, jos ei ehditty luennolla näyttämään,
miten se löytyy - kokeile itse etsiä, niin opit sitä tärkeintä eli
etsintäprosessia ja speksin lukemista :). Tiedät vastauksen
löytyneen, kun luet sellaista englanninkielistä kuvausta, joka ei
jätä mitään arvailun varaan.

*** Tavoitekartoitus: edellinen ja seuraava

Tavoitteena oli päästä aloittamaan seuraava viikkotehtävä:

Lukemista:

- Monisteen luvut 9 ja 10

Tekemistä:

- Demo 5 täydessä vauhdissa

- Kysymyksiä kannattaa merkitä ylös etukäteen materiaalia lukiessa ja
demoja tehdessä

Tämän päivän tavoite siis:

- Varmistetaan, että demo 5 on käynnissä.
- Paikataan ymmärrysaukkoja lukuun 8 saakka kysymysten pohjalta.

Poll: Saavotettiinko tavoite, eli voidaanko ottaa työn alle yllämainittu?

Pollin perusteella kyllä.

[Tässä kohtaa tapahtuu vappuaattoilta! Ainejärjestöillä ja JYY:llä
tarjolla etäohjelmaa. Sinne siis kokemaan ehkä erilaisin vappu ikinä!]

** Luento 13: (ke 6.5.2020) (J) Kysymysten kautta

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Mitä piti olla tehtynä?

Pollataan edellisen tavoitteen toteuma ja keskittynyt ajankäyttö 7
vuorokauden liukuvassa ikkunassa.

*** Tavoite 2020

Lukemista:

- Monisteen luvut 9 ja 10 luvussa ja luettuna

Tekemistä:

- Demo 5 täydessä vauhdissa

- Kysymyksiä kannattaa merkitä ylös etukäteen materiaalia lukiessa ja
demoja tehdessä

Tämän päivän tavoite siis:

- Varmistetaan, että demo 5 on käynnissä.
- Paikataan ymmärrysaukkoja lukuihin 9 ja 10 kysymysten pohjalta.

**** Tavoite 2019

Toivottu tilanne tänään, kun mennään kevätkurssia 2019 aikataulussa:

- Monisteluvut 1-9 luettu (+ 29 sivua) jollain tasolla; demot 1-4
sisäistetty, 5 työn alla ja 6 esikatselussa

Päivän päätavoitteet:

- varmistaa omatoimisen lukemisen ja harjoittelun eteneminen.

- käydä läpi kysymyksiä, joita toivottavasti on herännyt tehdessä.

Viikkotavoite:

- siirtyminen kohti seuraavia asioita

*** Kartoitetaan uusia kysymyksiä

Kysymykset tänään (5 min aikaa esittää):

- Tentti 20.5. vai 27.5.? Korpissa on 27.5., mutta kurssin sivuilla 20.
- Voisko vielä kerrata, että millä komennolla .s -loppuinen asm
tiedosto käännetään ja suoritetaan?
- Oliko semaforit muussakin käytössä kuin mutexhommissa?

- Jäi epäselväksi miten tuota demo 5 selailua pitäisi lukea, heitäkkö
selvennystä?
- Demo 5:ssä on vielä epäselvää, miten taulukon alkioiden
muistiosoitteet määräytyvät. Miksi selailukoodissa listatut
muistiosoitteet ovat välillä 2, välillä 8 välein?
- Lokaalisuusperiaattesta jokin tiivistävä määritelmä? Milloin taikka
miten tulisi huomioida vai tulisiko lainkaan?
- Jos prosessi olisi jaettavissa 2 täysin identtiseen osaan jotka
jaettaisi 2 säikeelle niin missä suhteessa prosessin läpiajo
nopeutuisi vs prosessi suoritettaisiin yhdellä säikeellä alusta
loppuun? (Ahmdal)
- Tehtäiskö vaikka esimerkkitapaus kädestä pitäen virtuaaliosoitteen
muuttamisesta fyysiseksi, esim. materiaalin kuivien 27 -> avulla?

*** Läpikäydään uusia kysymyksiä
**** Nopeat:
- Tentti 20.5. vai 27.5.? Korpissa on 27.5., mutta kurssin sivuilla 20.
- Ensimmäinen tenttikerta on 20.5.2020 klo 14:15-18:15.
- 27.5 on myös tentti, mutta suositellaan osallistumaan 20.5. tenttiin.
20.5. tulokset eivät tule valmistumaan 27.5. mennessä.
- Tarvitseeko ilmoittautua? Kyllä, kurssille ainakin! Tentistä tiedotetaan.

- Voisko vielä kerrata, että millä komennolla .s -loppuinen asm
tiedosto käännetään ja suoritetaan?
- Kannattaa lukea monisteen lopussa olevan koodiliitteen esimerkkejä.
Sieltä löytyy esimerkit as ja ld komentojen käyttöön.

- Oliko semaforit muussakin käytössä kuin mutexhommissa?
- Kyllä, kuten monisteessa esimerkissä luvussa 9.5.2 esimerkiksi käytetään.

TAUKO: Jatketaaan 15:15. (Kello tuossa alla!)

**** Hitaat:

- 0x7fffffffe010 + 1 = <--- 0x10 !!!
0x7fffffffe011
0x7fffffffe012
0x7fffffffe013
0x7fffffffe014
0x7fffffffe015
0x7fffffffe016
0x7fffffffe017
0x7fffffffe018 <------ 0x18 !!!
0x7fffffffe019 + 1 =
0x7fffffffe01a
0x7fffffffe01b
0x7fffffffe01c
0x7fffffffe01d
0x7fffffffe01e
0x7fffffffe01f
0x7fffffffe020 <------ 0x20 !!!
0x7fffffffe021
...

0x15 = 00010101 binäärinä, eli heksat ovat kivoja!

- Kääntäjä päättää paikan, mutta pinokehykseenhän nuo järjestyksessä
näyttävät menevän.

*** Pääsimmekö tavoitteeseen

Tämän päivän tavoite siis:

- Varmistetaan, että demo 5 on käynnissä.
- Paikataan ymmärrysaukkoja lukuihin 9 ja 10 kysymysten pohjalta.

*** Perjantaiksi 8.5.2020

- Luvut 9 ja 10 luettuna.
- Demo 5 tekemistä tarkkaavaisesti!
- Kysymykset muistiin!

*** Kysymyksiä 2019

Päivän teema oli "Mitä voisimme tehdä nyt, että oppisit lisää
Käyttöjärjestelmistä?"

- Tiivistää luvut 5-9. :D

Käytiin läpi tätä tematiikkaa.. Ei näitä oikein voi tiivistää :D
mutta omaa osaamista voi testailla esimerkiksi käymällä läpi
sisällysluettelon otsikoita: onko lukemisen ja ajattelun kautta
muodostunut käsitys siitä, mitä käsitteitä termien takana on ja
miten ne liittyvät toisiinsa? Esimerkinomaisesti käytiin läpi luvun
5 alilukujen otsikoita.

- Luvussa 9 luvataan luentoesimerkkejä - tuleeko niitä?

Voidaan tehdä, kun sen aika on.

- Eli demo5:ssä halutaan komennolla make ja cat tarkistella eri
tiedostoja, poimia niistä olennaiset tiedot ja päivittää
vastaus-tiedoston osiot kuvaamaan näitä?

Teknisesti joo. Osaamistavoite on ymmärtää tasan tarkkaan, miten
konekielinen ohjelma toimii tietokonelaitteistossa.

Esim. VASTAUS X: 0x7fffffffdc10

Vaikka vastaus "0x7fffffffdc10" tulee copy-pastella komennon ``make
selaile`` tulosteesta, niin sehän ei voi olla mikä tahansa kohta,
vaan aina joku tietty. Ja tarkkaan ottaen vastaus ainakin yhteen
kohtaan on oikeasti yhtä pienempi luku kuin se, joka olisi suoraan
copy-pastattavissa. Mikä niistä ja miksi? No se pittäis tavallaan
niinku ymmärtää ja löytää, jotta osaamistavoite toteutuisi. Etsi ja
löydä täsmällinen kysymys, joka auttaa asiassa eteenpäin!

** Luento 14: (pe 8.5.2020) (J) Lukujen 9 ja 10 läpikäyntiä esimerkein

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Mitä piti olla tehtynä?

Pollataan edellisen tavoitteen toteuma ja keskittynyt ajankäyttö 7
vuorokauden liukuvassa ikkunassa.

*** Tavoite

Lukemista:

- Monisteen luvut 9 ja 10 luvussa ja luettuna

Tekemistä:

- Demo 5 täydessä vauhdissa

- Kysymyksiä kannattaa merkitä ylös etukäteen materiaalia lukiessa ja
demoja tehdessä

Tämän päivän tavoite siis:

- Paikataan ymmärrysaukkoja lukuihin 9 ja 10 kysymysten pohjalta.
- Varmistetaan, että demo 5 on käynnissä.

*** Läpikäydään vanhoja kysymyksiä

**** Hitaat:

- Tehtäiskö vaikka esimerkkitapaus kädestä pitäen virtuaaliosoitteen
muuttamisesta fyysiseksi, esim. materiaalin kuvan 27 -> avulla?
- Katso luentovideo.

[ TAUKO -> 11:15 ASTI ]

- Lokaalisuusperiaattesta jokin tiivistävä määritelmä? Milloin taikka
miten tulisi huomioida vai tulisiko lainkaan?
- kannattaa pohtia esimerkin B.4 cache.c kautta
- iltalukemista: http://denninginstitute.com/pjd/PUBS/CACMcols/cacmJul05.pdf

- Jos prosessi olisi jaettavissa 2 täysin identtiseen osaan jotka
jaettaisi 2 säikeelle niin missä suhteessa prosessin läpiajo
nopeutuisi vs prosessi suoritettaisiin yhdellä säikeellä alusta
loppuun?
- Katso vaikka Wikipediasta Amdahlin laki.
( - esimerkin kautta 'Rinnakaislaskentaa säikeistämisellä' s. 217 ja seuraava )

Katsottiin vielä, mistä Demo 6:ssa on kyse.

*** Pääsimmekö tavoitteeseen

Tämän päivän tavoite siis:

- Varmistetaan, että demo 5 on käynnissä.
- Paikataan ymmärrysaukkoja lukuihin 9 ja 10 kysymysten pohjalta.
- Katsottiin demo 6:tta

*** Tulevat tehtävät

- Luvut 11 ja 12 luettuna.
- Demo 5 valmiiksi ja palautus tarkkaavaisesti!
- Demo 6 käyntiin.
- Kysymykset muistiin!

** Luento 15: (ke 13.5.2020) (P) Kysymysten kautta

*** Infoisku keväälle 2020

**** Demotarkastusten tilanne

Demo 4 katsottu 30%, loput tullee tämän illan aikana.

Todennäköistä, että demot 1-5 tarkastettuna hyvinkin tällä viikolla!

**** Ensisijainen tentti 20.5.2020 klo 14:15-18:15

Tentti tapahtuu ensi viikon keskiviikkona eli 20.5.2020 klo
14:15-18:15. Tämä tiedetään tänään:

+ Ajankohta on varma.

+ Todennäköinen toteutustapa on Moodlen ajoitettu
etätentti.

+ Kaikkea netistä avoimesti löytyvää materiaalia on lupa käyttää,
mutta kommunikointi kenenkään muun henkilön kanssa tentin aikana
on ehdottomasti kiellettyä.

Teknisesti kommunikaatiokieltoa on liki mahdoton valvoa, joten
asia on nyt "honor code" -tasoinen. Ethän sorru huijaukseen -
jälkihäpeä siitä on mittaamaton!

+ Kysymykset, muotoilu ja arvostelu ovat tasapuolisuussyistä
mahdollisimman samanlaiset kuin vuosina 2017-2019 (mallitentit),
mutta kysymyksissä ei voi olla sellaisia, joiden vastaus löytyisi
suoraan materiaalista tai mallitenttien julkisista
palautteista. Tilanteesta johtuen tentti tulee väistämättä
mittaamaan osin erityyppistä osaamista kuin aiemmin; tämä lienee
enimmäkseen nykyisen vuosikurssin eduksi, koska aiemmissa
kysymyksissä osa on eittämättä "ulkoa oppimisen" mittaamista, joka
on lähtökohtaisesti väärä asia. Tänä vuonna, kiitos
koronaviruksen, tentti mittaa oikeampia asioita eli soveltamista
ja tarvittavan tiedon nopeaa kertaamista tai jopa uuden etsimistä.

+ Voidaan selvästi olettaa, että tentissä on jokaisella nettiyhteys
ja selain käytössä, joten se mahdollistaa sellaistenkin kysymysten
laatimisen, joiden vastaus löytyykin nimenomaan netistä eikä
suoraan materiaalista - toki kuitenkin kurssilla nähdyillä
toimintatavoilla. Lisäksi voidaan olettaa, että kurssin demoista
tuttu palvelinympäristö jalava/halava on käytettävissä pieniin
käytännön kokeiluihin myös tentissä.

Tällaisiin voi jossain määrin varautua; luentovideoihin on
kertynyt useita esimerkkejä onnistuneista ja epäonnistuneista
tiedonhauista nimikkeellä "mallioppiminen". Kerrankin on tilanne,
jossa voisi mitata myös tätä sinänsä kaikista tärkeintä taitoa!

Muuta ei vielä tänään tiedetä, eikä pystytä tietämään, mutta kaikesta
tiedotetaan ennen tenttiä kurssin sähköpostilistalla! Varmista, että
olet saanut niiden kautta viestejä, ja käy lukemassa viimeisimmät
tiedot ennen tenttiä ke 20.5.2020 klo 14:15.

Varmista jo etukäteen:

- että olet ilmoittautunut kurssille, ja näet Moodle-alueen (joka on
siis tenttiä varten).

**** Toissijainen tentti 27.5.2020 klo 16:00-20:00.

Toinen tentti on jo 27.5.2020 klo 16:00-20:00.

Ajankohta on helppo lukita - tietenkin sama kuin jo viime kesänä
tiedotettu yleisen tentin ajankohta:

https://www.jyu.fi/it/fi/ohjeita-opiskelijalle/opiskelu/yleiset-tentit/tenttipaivat

Ei lähdetä säätämään tai sooloilemaan yhtään, sama mitä
koronaviruksia sataisi taivaalta, vaan pidetään se, mikä on ollut
mahdollisesti kalenterissa jo vuoden verran!

Huomioitavaa:

+ Kyseessä on tavallinen yleinen tentti, joten ilmoittaudu ihan
normaaliin tapaan Korpissa.

+ Tentti on saman muotoinen kuin 20.5.2020, mutta tietysti eri
kysymykset.

+ Toivottavaa on, että tämä on toissijainen vaihtoehto, mikäli
20.5.2020 klo 14:15 tapahtuva tentti ei ole mitenkään mahdollinen
itsellesi.

+ Esimerkiksi uusintana tätä ei voi ajatella, koska 20.5.2020 ei
varmastikaan ehdi olla tarkastettu ennen kuin 27.5.2020 jo
tapahtuu.

+ Myöhempiäkin tenttimahdollisuuksia tulee; oletan ja toivon, että
suurin osa käy tenttimässä jo 20.5.2020 ja lopuissa on sitten muun
muassa vähemmän hommaa tarkastaa jne.

Tarkennuksia, lisäspeksiä:

- Tenttiin 20.5.2020 ei tarvitse ilmoittautua näillä näkymin.

- Jos käy molemmat, niin jääkö huonompi voimaan?

Vastaus: Saa käyttää aikaa 8h sen sijaan että 4h. Parempi jää voimaan.

**** Tällä viikolla open labrapäiviä tavanomaista viikkoa tiheämmin.

Tällä viikolla open labrapäiviä tavanomaista viikkoa tiheämmin:

+ to 8:15-12:00 (yhteensä 4 tuntia!)

+ pe 8:15-10:00 (eli vielä ennen viimeistä luentoa yksi)

Tulee myös ensi viikolle, mutta aikataulut tiedotetaan myöhemmin.

**** Aikatauluttamisen osalta "demot vs. tentti" huomioi seuraavaa:

Aikatauluttamisen osalta huomioi seuraavaa:

+ Demo 6 on pakollinen kurssin suorittamiseksi, mutta sen sisältö ei
ole tentissä suuressa määrin tärkeä (paitsi se, mitä se
mahdollisesti selventää jo demossa 5 käytyyn asiaan nähden). Näin
ollen kannattaa ehkä käyttää energia ja aika ensin tenttiin
valmistautumiseen ja vasta tentin jälkeen demon 6 viemiseen
loppuun.

+ Demojärjestelmän deadline 24.5.2020 on ohjeellinen.

+ Demo 5 vähän sama juttu: Siihen liittyen on vakiotärppejä luvassa
tenttiin usean pisteen edestä, mutta mikäli se tuntuu haastavalta,
voi olla tärkeämpää hoitaa ensin tentti. Arvosanatavoitteeseen 4-5
tuskin pääsee vastaamatta oikein myös demo 5:n osaamista
mittaaviin tärppeihin, mutta kaikki muutkin arvosanat ovat
vaarassa, jos yleisemmän tason perusteissa on puutteita. Huomioi
siis oman ajankäytön balansoinnissa tämäkin!

+ ERIKOISHUOM: Tentin jälkeen on vielä saatavilla apua demon 6
tekemiseen. To 21.5.2020 on vapaapäivä (helatorstai), mutta jo pe
22.5.2020 tulee Open labrapäivä klo 8:15-12. Sitä seuraavalle
viikolle tulee vielä erityisesti demo 6:tta varten ohjauksia,
joista tiedotetaan myöhemmin. Ja toki, jos ongelmia on vielä
aiemmissakin demoissa, niin niihin saa apuja vielä toukokuun ajan.

**** Opettajan kainot toiveet lähiviikoille

Tämä kaikki sanottuna, toivon seuraavaa:

- Mahdollisimman moni tekisi tentin heti 20.5.2020, vaikka myöhempiä
uusintojakin tulee.

- Mahdollisimman moni hyödyntäisi toukokuun apujen pyytämiseen kaikkia
kanavia pitkin, jotta kurssisuoritus jälkijunassakin
helpottuisi. Toukokuun jälkeen opettajien työsuunnitelma on täynnä
muuta kuin tätä kurssia, joten apujen saaminen tämän suhteen tulee
olemaan niukkaa.

*** Tilannekartoitus edellisestä tavoitteesta

Perinteiset pollit.

Tavoite oli:

- Luvut 11 ja 12 luettuna.
- Demo 5 valmiiksi ja palautus tarkkaavaisesti!
- Demo 6 käyntiin.
- Kysymykset muistiin!

Ajankäytössä kurssin on nyt sama selkeä notkahdus kuin aiempinakin
vuosina on tässä kohtaa nähty. Nyt tsemppiä! On faktisesti vähän
jäljellä! "Jaksaa, jaksaa, painaa, painaa!"

*** Tämän päivän ja viikon tavoite

Aikataulun mukainen tentti on ensi viikolla. On tullut aika asettaa
viimeinen luentoviikkotavoite:

- Kartoitetaan avoimeksi jääneet kysymykset, ja käsitellään ne, mitä
ehditään.

- Lisäksi ja erityisesti: Arvioidaan osaamista ja
kokonaisymmärrystä. Tämän viikon jälkeenhän pitäisi olla hahmottunut
kaikki se, mitä tämän kurssin aikana on ylipäätään tarkoitus ehtiä
hahmottaa!

- Perjantaina jokaisella on havaintojen pohjalta käsitys, paljonko ja
minkälaista tekemistä vaatii saavuttaa itse tavoittelemansa
osaamistaso.

Poll: Onko selkeä vai tarvitseeko tarkentaa?

*** Kartoitetaan uusia kysymyksiä

Kysymykset tänään (5 min aikaa esittää):

- Joku maininta Flash muistista ja sen erosta SSD muistiin?

- Tietääkö siis siitä että on varmasti kurssilla, että pääsee
moodlessa sivulle jossa lukee "Prinsessa ei ole tässäkään
linnassa."? Ja tämä riitti tentti-ilmoittautumiseksi?

- Luentomonisteessa sivuilla 145 ja 146 esitettyjen kysymyksien
vastauksien perustelut.

- Tuleeko olemaan aamupäivän tenttejä tarjolla? Työt menee keskiviikon
tentin kanssa päällekkäin...

- Jos joku kova linkattu tiedosto poistetaan niin poistuuko kaikki
kyseisessä linkki "ketjussa" olevat tiedostot?

- oisko mahdollista saada joku yhteenveto kurssin pääaiheista/
tärkeimmistä aiheista

- Voidaanko katsoa vielä mistä kohtaa luentomonistetta näkyisi demo 5
parhaat neuvot?

- Lisää tenttitärppien läpikäymistä!

- Voisiko katsoa materiaalien sivulla 164 kuvan 33. vielä läpi, jotta
kunnolla sisäistää kokonaisuuden

- Mitenkä parametrinvälitys aliohjelmalle (assembly-tasolla) menee,
jos ei ole integer-tyyppinen muuttuja vaan esimerkiksi file?

- DMA ja RAID? Näiden toimintaperiaatteet?

- Luentomonisteen tärkeimmät luvut jotka erityisesti kannattaa
sisäistää?

- s.57 monisteessa puhutaan exit() kutsusta ja sen järjestysnro on 60,
mutta s 56 olevassa koodissa en löydä tätä

- voisi vielä kerrata tuota sivun 79 kuvan pinokehysasiaa

Priorisoidaan tauon jälkeen.

[Tauko 15:15 asti. Kesti vähän yli, koska tapahtui opettajien
pedagoginen esikarsinta ja jäsennys ennen pollausta.]

Priorisoitiin.

*** Väliin ainakin yksi tenttitärppi, että muistetaan käydä

Otsikon mukaisesti tsekataan jo joku yleisempikin tenttikysymys.

Käytiin läpi "lauseiden yhdistämistehtävät" kahdessa esiintyvässä
muodossaan: (1) yhdestä yhteen ja (2) yhdestä moneen vaihtoehtoiseen
loppuun.

Muut tehtävätyypit (väittämä, lukuarvovastaus) on käyty läpi jo
aiemmilla luennoilla. Nyt on tiedossa tarkalleen tämänkin vuoden
tentissä tulevat kysymykset.

*** Kysymykset kevään tenteistä + sisällön ulkopuolelle rajatut

Käytänteisiin liittyvää:

- Tietääkö siis siitä että on varmasti kurssilla, että pääsee
moodlessa sivulle jossa lukee "Prinsessa ei ole tässäkään
linnassa."? Ja tämä riitti tentti-ilmoittautumiseksi?

Vastaus: Kyllä!

- Tuleeko olemaan aamupäivän tenttejä tarjolla? Työt menee keskiviikon
tentin kanssa päällekkäin...

Vastaus: Pohditaan.

- Lisää tenttitärppien läpikäymistä!

Vastaus: Tuli jo.

Aihealueen ohittavat:

- Joku maininta Flash muistista ja sen erosta SSD muistiin?

Vastaus: Katso Googlesta.

- DMA ja RAID? Näiden toimintaperiaatteet?

Vastaus: Rajataan tänä vuonna tentin ulkopuolelle. Monisteessa on OK
lähdöt, ja Wikipedia kertoo kyllä lisää.

[Perjantaina loput.]

** Luento 16: (pe 15.5.2020) (P) Viimeinen luento.

*** Infoisku keväälle 2020

- Demo 4 on tarkastettu. Katso palaute!!

- Paavon opetusnäyte 20 min asiantuntijaluento + 10 min kysymykset
ma 18.5.2020 klo 14:15-14:45. Zoom-linkki tulee keskustelulistalle
Tervetuloa!

*** Perinteiset alkutoimet vielä kerran

Pollit tehtiin.

*** Tämän päivän tavoite

Näkyy väliotsikoista:

*** Kysymysten läpikäyntiä

Nopeat:

- Mitenkä parametrinvälitys aliohjelmalle (assembly-tasolla) menee,
jos ei ole integer-tyyppinen muuttuja vaan esimerkiksi file?

Vastaus: "file" (anteeksi lainausmerkit) välitetään esimerkiksi
fgetc():lle muistiosoitteena FILE -tyyppiseen
tietueeseen. Välitettävänä on siis kokonaisluku, joka on
muistiosoite. Parametrin välitys on täsmälleen samanlainen kuin
saman pituisissa kokonaisluvuissa. Esimerkiksi AMD64:ssä
64-bittisille kokonaisluvuille. Sopimus: SysV ABI kertoo kaikki
muutkin vaihtoehdot, mutta niitä EI nähdä tällä kurssilla.

- Voidaanko katsoa vielä mistä kohtaa luentomonistetta näkyisi demo 5
parhaat neuvot?

Vastaus: Luennolla kuvatuin perustein sanoisin, että *erityisesti luku
4* avaa demon 5 asiaa. Edellyttää esitietoja luvuista 1-3, ja koko
homman tavoitteena on tukea lukujen 6-12 ymmärtämistä.

- Luentomonisteessa sivuilla 145 ja 146 esitettyjen kysymyksien
vastauksien perustelut.

Vastaus: Pitkä ja harras selitys tärpeistä tähän tehtävään on
"Luento 14: (pe 8.5.2020)". Kysymys virtuaalimuistiosoitteen
muuntamisesta.

Esikarsitut, pollatut ja priorisoidut:

- Kurssin pääaiheiden yhteenveto

Oisko mahdollista saada joku yhteenveto kurssin pääaiheista/
tärkeimmistä aiheista

Vastaus: Katso luentovideo.

Luentomonisteen tärkeimmät luvut jotka erityisesti kannattaa
sisäistää?

* Luvut 1-5 ehdottoman tärkeä. Muuten ei ole edellytyksiä edetä.

* Luku 6 motivaation kannalta, mutta ei ehkä teknisen näkökulman tai
teknisen tekemisen tasolla.

* Varsinainen sisältö ovat (tällä kurssilla) luvut 7-12. Kaikki ovat
yhtä tärkeitä!

[Tauko 11:20 asti]

- Tiedostojärjestelmän tietorakenteet (s. 164)

Voisiko katsoa materiaalien sivulla 164 kuvan 33. vielä läpi, jotta
kunnolla sisäistää kokonaisuuden

Vastaus: Katso luentovideo.

Pointtereita seuraaviin, joita ei ehditty käydä "varren kanssa":

- Pinokehyksen kertaaminen (s. 79)

voisi vielä kerrata tuota sivun 79 kuvan pinokehysasiaa

Varsi olisi ollut: Etsittäisiin luentomuistiinpanoista, millä
luennolla tätä käytiin läpi. Tarkistettaisiin videolta, tuliko
siellä riittävästi.

Jatkovarsi olisi ollut: Miten tämä asia ilmenee demossa 5.

- Miten tiedostolinkit toimivat?

Jos useampi tiedosto on kova linkattu niin poistaa yhden poistuuko
kaikki? Vai ymmärsinkö koko linkityksen väärin

Varsi olisi ollut: Kokeillaan käytännössä halavalla / jalavalla.

Vastaus: On hyvä perusosaamisen testi itsellesi, osaatko tehdä tämän
kokeilun ja vakuuttua siitä, kuinka homma näyttää
jalavalla/halavalla pelittävän.

- Miksi s.57 exit() on 60 mutta ei konekoodissa?

s.57 monisteessa puhutaan exit() kutsusta ja sen järjestysnro on 60,
mutta s 56 olevassa koodissa en löydä tätä

*** Luento-osuuden loppuarviointi

Ks. video.

MUISTA anonyymi kurssipalaute kaikista kursseista!

*** Seuraava välitavoite

Tentti.

* Ja se oli sitten siinä vuodelta 2019.

* Alla on aiempien vuosien häröilyjä

*** [Vuodelta 2019... jos on tarvis/hyötyä jotain poimia näistä(?)]

*** Koodiesimerkkejä

Loppukurssin esimerkit nyt kasattu materiaalivaraston hakemistoon
2019/ ja voitaisiin käydä läpi about tällaisessa järjestyksessä
(+ käyty läpi, - jäi seuraaville luennoille):

+ signaalikäsittelijät: sigesim.c
+ viestijonot: chattomyself.c
+ säikeet: saikeiden_tarve.c
- lähdekoodi selittämättä
- kilpa-ajo: race.c ja "fixed"-versiot
- deadlock: kahvihuone.c
- tuottaja-kuluttaja: tuottaja_kuluttaja_rikki.c ja tuottaja_kuluttaja.c

*** Uusia kysymyksiä

Joltakin edelliseltä luennolta vuonna 2020:

Tähän voi vastata sitten, kun/jos kerkeää. Monisteessa lukee:
"...muistiosoitteessa 0 ei olisikaan järkeä olla mitään, koska tämä
tulkitaan NULL-osoittimeksi eli ’ei osoita tällä hetkellä
mihinkään’. Kysymykseni: Miten osoite 0 tulkitaan
NULL-osoittimeksi? Mikä osoite 0 on prosessorin näkökulmasta,
epäilemättä osoite siinä kuin muutkin(?), mutta mitä muuta siihen
liittyy?

Uusia kysymyksiä, jos ilmenee (v. 2019 saldoa):

- Millon saadaan demo4:n labrapäivästä merkintä?
- Aikanaan, mutta se tulee, olkaa huoleti.

- Voidaanko käydä mutexeja, semaforeja, tuottaja-kuluttajaa läpi vaihe
vaiheelta? Monisteessa mainitaan "luentoesimerkki" useammassa
kohtaa. :)
- Kyllä.

- vähän konkreettisempi esimerkki tuottaja-kuluttaja ongelmasta olisi hyvä
- yritetään.

- Haluaisin kuulla hieman lisää tentistä, voidaanko käydä joku
esimerkkivastaus vanhoista kysymyksistä?
- jos jää aikaa, mutta katsokaapas aiempia luentoja videolta

- käydäänkö kurssilla dbus etc
- ei :(

- kuinka tapetaan zombie
- TODO lisätään tästä asiaa tulevalle luennolle
- https://en.wikipedia.org/wiki/Zombie_process

- TODO chattomyself bye ei toimi toiselle osalliselle, tarkista

- eikö halavassa ole 16 prosessoria, miksi ei nopeudu 4 säikeen jälkeen
- täyttyykö muistin ja prosessorin välinen väylä?
tästä jatkamme samalla kanavalla keskiviikkona!
- TODO halavassa on vain neljä prosessoria

*** Koodiesimerkkejä

Loppukurssin esimerkit nyt kasattu materiaalivaraston hakemistoon
2019/ ja voitaisiin käydä läpi about tällaisessa järjestyksessä:

+ signaalikäsittelijät: sigesim.c
+ viestijonot: chattomyself.c
+ säikeet: saikeiden_tarve.c
- lähdekoodi selittämättä
+ kilpa-ajo: race.c ja "fixed"-versiot
deadlock: kahvihuone.c
tuottaja-kuluttaja: tuottaja_kuluttaja_rikki.c ja tuottaja_kuluttaja.c

*** Uusia kysymyksiä (2019)

- Miten TLB päivittyy? Selvitä itse; ei kuulu tämän kurssin sisältöön.

** Tentti: (ke 20.5.2020) (J&P)

* Vuodelta 2019 jäänteitä

** Luento 8/19 Päivän lukujärjestelmäesimerkit

- Googletetaan "Ariane 5 test launch" ja katsotaan joku helposti
löytyvä video (EI Moniviestimeen, kun videoita ei saa toisintaa).

https://www.youtube.com/watch?v=gp_D8r-2hwk

Kurssin asiat eivät ole rakettitiedettä, mutta rakettienkin kanssa
toimittaessa ne täytyy ymmärtää, mm. lukujärjestelmät ja
tallennustilan rajallisuus laitteistossa. Videolla paukahtaa
puolisen miljardia euroa nätisti, koska 16 bitin mittaiseen
tallennustilaan yritettiin laittaa luku, joka olisi tarvinnut
useampia bittejä. Oli siinä muutakin, alkaen muuttuneista
vaatimuksista (tavanomaista ohjelmistoissa) ja puuttuvista
esitarkistuksista (tavanomainen paikka, josta säästetään, kun
painotetaan aikatauluja). Lisätietoa, jos kiinnostaa:

http://sunnyday.mit.edu/accidents/Ariane5accidentreport.html

- Hexdump, tiedostomuodot ja "reverse-engineering fon fun (not
profit)": ELF ja mysteeridata

** Luento 8/19 Viime viikolta siirtyneitä kysymyksiä

**** Viime viikolta: ELF

+ ELFiin jos saisi hiukan lisää selvennystä

Katsottiin käytännössä suoraan assemblerilla tehtyä Hei maailmaa
ja siitä syntynyttä ELF-tiedostoa hexdumpilla. Totuteltiin
``hexdump -C tiedosto`` -komennon tulosteen
osioihin. Varmistettiin, että osataan löytää Googlella tietoa
esimerkiksi ELF-formaatista. Katsottiin laatikkokuvaa, jollaiseen
piirretään yhtäjaksoisen datapötkön osioita, joilla on tietty
merkitys.

+ Loput itsenäisesti dokumentaatiosta!

**** Viime viikolta: Assembler-syntaksin tunnistamisesta.

- Mistä helpoin/nopein tapa tarkistaa, onko AT&T- vai Intel-syntaksi?

Assemblerissa on välttämättä tiettyjä muutaman käskyn mittaisia
pätkiä, joista voi päätellä syntaksin. Esimerkiksi
käyttöjärjestelmäkutsua ``syscall`` edeltää lukujen laittaminen
rekistereihin. Hei maailma -ohjelman lähdekoodista voitiin päätellä,
että kopioinnin lähde on vasemmalla ja kohde oikealla, niin silloin
on AT&T -syntaksi.

GNU-assemblerin murteen tunnistaa dollarimerkistä lukuarvojen edellä
ja prosenttimerkistä rekisterien nimen edellä.

(tauko 6min)

**** Viime viikolta: Demo 3, argumentit ja ympäristömuuttujat

- Demo3:ssa vaikeuksia päästä alkuun, en ymmärrä annetaanko argumentti
ja ymp.muuttujat scriptissä vai komentorivillä. Jos tähän tehtävään
antaisit potkun oikeaan suuntaan.

- Ympäristömuuttujat ei mene kaaliin. Esim. demo3 tehdessäni
tulostuksesta tuli erinäköinen kuin annetussa mallissa vaikka
mielestäni tein ohjeen mukaan.

Luennolla annettiin lopulta täysi malli siihen, miten Demo 3 tehdään
alusta loppuun. Myös esimerkki ympäristömuuttujan ``KISSA``
asettamisesta arvoon ``KOIRA``.

**** Viime viikolta: Tähti-tähti eli osoitin osoittimeen?

Kyllä. Ja ``***`` on osoitin osoittimen osoittimeen ja niin edelleen...

Ensimmäinen esimerkki tähti-tähdestä on C-pääohjelman argumentit,
jotka ovat tyypiltään ``char**``. Toinen tapa kirjoittaa sama on
``char* nimi[]`` eli pääohjelmassa yleensä ``char *argv[]``.

Katsottiin, miten ohjelman voi käynnistää gdb-debuggerissa komennolla
``start argumentti jne`` ja sitten tulostella arvoja ``print
argv[0]``, ``print argv[1]`` jne.

Tehtiin ensihavainto siitä, että C:ssä ei voi tietää taulukon
pituutta, ellei siitä pidetä kirjaa erikseen, esimerkiksi C-kielen
pääohjelman parametri ``int argc``.

Tulosteltiin debuggerissa argumentteja.

Toivottu asia on, että vastaavia kokeiluja opetellaan tekemään itse.

Tutkiva asenne ja silleen :).

** Kysymyksiä ja vastauksia

*** Aiempien vuosien luento 6 kysymykset (2019)
Geneeriset kysymykset nyt jopa valmisteltuna Socrativeen:

- mihin asti on päästy?

- paljonko aikaa on käytetty?

Otetaan kiireisimmät mietteet salista ääneen.

Keskustelua tilannekatsauksesta [ks. video]:

- Niin sanottua pakollista palauttamista on aika vähän. Herää kysymys,
mitä nyt tekisin? Ehdotuksia:

+ Omatoimisia (turvallisia) kokeiluja

+ Oikean taustamateriaalin lueskelua! POSIX,
AMD64-manuaalit. ELF-määritelmä, jne.

- Opettajalle TODO: lukupaketin ohessa voisi olla "täkyjä"
taustamateriaalin suhteen.

Käytellään lisäksi Socrativea, johon voi laittaa ehdotuksia
anonyymisti. Kysymys on siis:

- Mihin asiaan haluaisit lisää selvyyttä ennakkotehtävän pohjalta tai
muuten?

Jäsennellään löydökset osioon "yleisökysymyksiä" alla ja käydään niitä
läpi sopivassa järjestyksessä tämän viikon luennoilla.

**** Kysymyksiä ja vastauksia

***** Kysymys englannin kielestä ja kurssin suorituskielestä

- Ylipäätään saako tätä tehdä englanniksi, jos "ei hyväksy suomen
kieltä tietotekniikassa"? Menemättä meistä riippumattomiin
taustoihin, valitettavasti tentti ja demot ovat suomenkieliset.

Opiskelu englanninkielisistä materiaaleista on jopa suotavaa!

***** IRC-ohje ja käytännön demo

- Mikä oli kurssin irssikanava?

Risuaitamerkki ja kurssikoodi yhteen pienillä.

- Miten sinne ircciin siis mennään? :D

Pääteyhteydessä komento: irssi

Se käynnistää irssi -nimisen IRC-asiakasohjelman.

Irssiin komento: /connect irc.cc.tut.fi

Kun palvelin on ottanut sut vastaan (se kestää hetken, ja
onnistumisesta tulee ilmoitus), voi liittyä kanavalle nimeltä KANAVA
komennolla: /join KANAVA

Jos on pakko lähteä pois IRCistä kokonaan, niin asiakasohjelmasta
irssi pääsee pois komentamalla: /bye

HUOM: Ilo screenin käytöstä on, että ei tarvitse poistua
IRCistä. Irtautat vaan screenin, niin siellä on sitten oma tunnus
"idlaamassa" ja voit myöhemmin katsella, mitä poissaollessasi on
keskusteltu.

Komento /help ja Internet kertovat lisää.

***** Nopeasti käsitellyt kysymykset

- Millä ohjelmointikielellä pelastaisit prinsessan?

Riippuu tilanteesta. Tällä kurssilla POSIXin sh, C99 tai AMD64 konekieli.

- Osaisitko kertoa vähän symlinkeistä? Mikä hyöty tai aiheuttaako ongelmia?

(ei tämän kurssin asiaa! Symlinkit ovat enimmäkseen myöhemmän elämän
asia. On hyötyä enemmän kuin ongelmia, KUN TIETÄÄ mitä tekee. Tällä
kurssilla opetellaan tervettä varovaisuutta siinä kaiken
tekemisessä.)

(tauko 7 min)

***** Aiempiin asioihin tarkennuksia

- Demo 2 palautettavaan tehtävään en vielä oikein saanut otetta, jos
voisi vielä vähän selventää skripti-asiaa

+ Tulikin aika hyvä lisäpainotus kurssin tärkeimmälle asialle:
tiedetään, mitä tehdään.

- Muistutatko vielä mitä heksalukuihin binäärilukuihin liittyen piti
osata? Muuttaa niitä toiseksi lukumuodoksi ja laksea yhteen?

+ koko ajan lisää. Tällä kertaa demottiin livenä printf -komentoa ja
"tasalukujen" (heksana) suuruusluokkia kymmenjärjestelmässä.

*** Päivän (luento 7, 2019) lukujärjestelmäesimerkit

Pari esimerkkiä biteistä ja heksaluvuista:

- Eräs neuroverkkovisa, jonka vastauksen voi tarkistaa muuntamalla
bitit heksoiksi. -> dokumenttikameralla, ks. video.

- Opettajan mielestä ehkä edelleen hienoin tietokoneohjelma, jonka hän
on tähän mennessä tehnyt:

Lähdekoodi:
https://yousource.it.jyu.fi/synti2/synti2/trees/master/synti2/doc/assembly16_1k

Julkaistu tuotos ja vertaisarvioita:
http://www.pouet.net/prod.php?which=67941

(rikkoo monia standardeja ja sääntöjä, mukaanlukien tapa, jolla
länsimaiset soittimet viritetään... mutta myös ainakin ELF, SysV
ABI, Linux, Bash - eli kaikki mitä tällä kurssilla opitaan on
rikott... hyödynnetty luovasti ja tietäen tasan tarkkaan, mitä
ollaan tekemässä ja miksi:))

Tehty muiden syiden ohella myös opettavaiseksi esimerkiksi
mm. konekielestä, ELFistä, heksaluvuista ja "luovasta
ohjelmoinnista" jos sellaista on olemassa. Esimerkillisesti ainakin
tekeminen oli tuskaa ja tärkeimpänä hauskaa.

*** (L07 / 2019) Kysymyksiä, vastauksia, mielellään käytännön esimerkkien kautta

**** Viime kerralta siirtyneitä kysymyksiä

Socrative-seinältä viime kerralta:

- Jos on vaikka 1 tähti palautuksessa ja päättää tehdä uudestaan niin
kannattaako uusi teos palauttaa?

Ei tarvii, kunhan olet oppinut!! Oppiminen on tärkeintä, ja nollaa
isommat tähdet ovat saman arvoisia suorituksen kannalta.

- Kaverin puolesta: miten labrapäivään ilmoittaudutaan deadlinen
jälkeen?

"Open labrapäivä": Ei ilmoittautumista. Tulee vaan
paikalle. Korpista näkee, milloin tapahtuu.

Ensi viikon demo 4 sessiot: Ilmoittautuminen tarvitaan, että tietää
väkimäärän.

- Rajapinta-termin käyttöön (monisteessa)

Koetetaan käsitellä esimerkin kautta. Seuraavat auki ja mietitään
(linkit etsitty ja toimivia 3.4.2019):

+ Monisteen määritelmä termille "rajapinta" (termiluettelosta):
siinä puhutaan "kerroksista", koska se on sopiva ajatusmalli tällä
kurssilla. Rajapinta yleisesti ottaen voi olla minkä tahansa
kahden osion välillä.

+ JyPeli (aloittelijaystävällinen ja pedagoginen sovellusrajapinta
pelin tekemiseen):

https://trac.cc.jyu.fi/projects/npo/wiki/KirjastonOhjeet
https://trac.cc.jyu.fi/projects/npo/attachment/wiki/JypeliOhjeenLiitteet/arkkitehtuuri.png

+ .NET (yleiskäyttöinen joukko sovellusohjelmointirajapintoja):

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/

+ C# (korkean tason kielijärjestelmä eli ohjelmointirajapinta, jolla
voi käyttää esim. .NETiä):

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/

+ POSIX (standardoitu käyttöjärjestelmärajapinta):

http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799.2018edition/

+ C99 (korkean tason kielijärjestelmä eli ohjelmointirajapinta, joka
on osa vielä nykyistä POSIXia; varmasti myöhemmin vaihtuu
uudemmaksi, koska standardointi on pitkäpiimäinen prosessi):

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1256.pdf

+ Linux system call interface (konkreettinen
käyttöjärjestelmäkutsurajapinta; linkki johtaa käsityönä tehtyyn,
"kauniiseen" hakusivuun):

https://filippo.io/linux-syscall-table/

+ AMD64 (konkreettinen prosessorilaiterajapinta)

https://developer.amd.com/resources/developer-guides-manuals/

(erityisesti osio "AMD64 Architecture")

+ Vulkan (moderni grafiikkaprosessorirajapinta)

https://www.khronos.org/registry/vulkan/

Mikä sitten olisi synteesi näistä, eli "mitä tarkoittaa rajapinta"?
Äänestetään, hyväksytäänkö johdantokurssin luentomonisteessa oleva
5-rivinen kiteytys, vai täsmennetäänkö jotenkin?

Alustava yritys sanoa asia vielä toisin sanoin:

+ Avainsana rajapinnan käsitteessä on _abstrahointi_: rajapinta on
_abstrakti_ määritelmä/lupaus/sopimus, joka tarjoaa keinon käyttää
sen takana olevaa _konkreettisempaa_ järjestelmää, riippumatta
siitä, mitä siellä takana käytännössä on.

+ Rajapinnat kerrostuvat eri _abstraktiotasoille_. Edellä
mainituista esimerkeistä JyPeli on korkeimmalla ja AMD64 alimmalla
tasolla.

+ Aina on mahdollista päästä alemmas, kunnes oltaisiin
nanometriluokan piirikaaviotasolla prosessoreja tekevän yrityksen
suunnitteluosastolla. En usko, että ovat julkisia dokumentteja
tänä päivänä.

+ Sitä alempi taso liittyy mm. kvanttimekaniikkaan, jonka toiminta
on osittain tuntematonta, koska luonto ei valitettavasti ole
kirjoittanut meille manuaalia, vaan fyysikoiden täytyy päätellä
siitä uusin versio pala kerrallaan. Googlella löytyi esimerkiksi
seuraava sivu aiheesta:

http://www.openculture.com/free-physics-textbooks

Onneksi meidän alalla voidaan toimia ihmisten määrittelemän
rajapinnan päällä. Ja voidaan valita, minkä kerroksen päällä ollaan!
Tällä kurssilla käydään kohtalaisen matalalla.

Retro-innostuneille linkki: http://www.visual6502.org/

- "Mitä rajapintoja tietokoneessa käynnistyy kun se laitetaan päälle
esim. bios jne."

Ne, jotka tietokonejärjestelmän kokoonpanija (esim. Lenovo, HP,
Apple, Dell, Microsoft, ...) on päättänyt.

Itse prosessori käynnistyessään ottaa manuaalin lupaamasta
muistiosoitteesta ensimmäisen käskyn, ja suorittaa käskyjonoa siitä
eteenpäin. Osoite voi kytkeytyä väylän kautta kokoonpanijan tekemään
ROM-muistiin, jossa on pieni ohjelma, joka alkaa etsiä
käyttöjärjestelmää USB-tikulta, kovalevyltä, nettiosoittesta,
tmv. Kokoonpanija voi määrittää, mihin väylän osoitteet heidän
laitteistossaan kytkeytyvät.

**** Uusimpaan ja tulevaan lukupakettiin liittyviä

- Laitteistorajapinta ja konekieli

+ Mikä on luvun 4 tärkein pointti?

Lyhyesti: Ensikosketus prosessorin toimintaan ja
laitteistorajapintaan. Yksityiskohtiin on todennäköisesti
palattava demojen 5 ja 6 kohdalla, ja niihin toivottavasti tulee
konkreettisen tekemisen kautta lisää ymmärrystä. Kaikki uusihan on
aluksi sanahelinää.

Tsekataanpas porukalla, että monisteen osaamistavoitteet ja
yhteenveto ovat kondiksessa...

+ ELFiin jos saisi hiukan lisää selvennystä

Katsotaan käytännössä suoraan assemblerilla tehtyä Hei maailmaa.

Tästä on ehkä syytä vielä vähän jatkaakin!

*** (L10 / 2019) Vuoden 2019 kysymyksiä

- Kuulemma olisi tulossa lisää labrapäiviä?

On. Ei vielä Korpissa.

- Onko konekieli tavallaan ensimmäinen ohjelmointikieli?

Tulkitaan kysymys historian näkökulmasta. Varmastikin ensimmäiset
nykyisenlaiset tietokoneet oli ohjelmoitava konekielellä.

Hyvin pian tuli symbolinen konekieli eli assembler-kieli.

Mitä kuitenkin on ohjelmointi tai kieli?

On myös analogisia tietokoneita, joita voi
ohjelmoida. Mm. operaatiovahvistin, jollainen löytyy
puhelimesta. Matemaatikon näkökulmasta "kieli" voi olla bittijono,
mutta ihmiselle ei niinkään.

Lisää jännää aiheesta mm. kurssilla Automaatit ja kieliopit.

- Mitä tarkemmin tarkoittaa, että tietokonevirukset karkasivat
laboratorioista?

Lisätietoa saattaa löytyä esim. https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_virus#Early_academic_work_on_self-replicating_programs

- Mitä BSD:stä periytyi Windowsiin / Mac OS X:ään?

Opettajapaneelilla ei ole päässään tietoa Windowsista. Luultavasti
alunperin ei paljonkaan.

Mac OS X on BSD. Tämä voi mm. aiheuttaa päänvaivaa GNU/Linuxiin
tottuneille.

Standardointi on iloinen asia, koska POSIX määrittelee yhteisen
nimittäjän näille.

Hyväksi havaittuja ominaisuuksia pyritään yleensä ottamaan mukaan
uusiin versioihin suuntaan ja toiseen käyttöjärjestelmien välillä.

- Onko Y2038-problem vakavampi kuin Y2K?

Sehän riippuu tämänkin kurssin opiskelijoista!!

- Onko tehty virusmaisesti käyttäytyvää "vastavirusta" (vertaa
vastapalo), ohjelmaa joka aktiivisesti metsästää viruksia koneelta
toiselle?

Mielenkiintoinen filosofinen kysymys. Esim. miten tämä eroaisi
viruksesta?

Konkreettisia ongelmia on paljon, erityisesti tällaisen
vastaviruksen tosi iso koko ja tarve päivittyä.

Tästä asiasta runsaasti lisää kyberturvallisuuden maisteriohjelman
teknisillä kursseilla!

- Mitä mullistavaa kvanttitietokone voisi mahdollisesti tuoda
mukanaan?

Nykypäivänä: ks. esim. https://qiskit.org/

(tauko 7 min)

- Mikä olisi "pienin mahdollinen käyttöjärjestelmä"?

Esimerkki reaaliaikajärjestelmien kurssilta: Vuorontaja (jos on
tarvetta olla useita ohjelmia samassa tietokoneessa; seuraavassa
lukupaketissamme lisää tietoa siitä, mikä on vuorontaja)

Jonnen ehdotus: FORTH. ks. esim. https://www.forth.com/starting-forth/

Paavon ehdotus: Olennainen kysymys on, mikä on pienin tarvittava
käyttöjärjestelmä?

Tällä kurssilla käydään läpi kaikki osiot modernista
yleiskäyttöisestä käyttöjärjestelmästä.

** TODO: Muistoja vuoden 2019 luennolta 14, toistetaankohan 2020?

Laitetaan luentoseinä päälle, mutta aloitetaan myös C-esimerkkikoodien
tutkiskelu. Tähän liittyen oli viimeksi jopa ihan kysymyskin:

- Luvussa 9 (ja muissakin!) luvataan luentoesimerkkejä - tuleeko niitä?

Voidaan tehdä, kun sen aika on. Ja aikahan alkaa olla, kun vaan
alkais olla teoriapuoli luettuna ja esitiedot hallussa ;)

Esimerkit ehkä helpoiten löytyvillä materiaalirepon hakemistosta
2018/ ja voitaisiin käydä läpi about tällaisessa järjestyksessä:

fork ja exec: minish.c
signaalikäsittelijät: sigesim.c
viestijonot: chattomyself.c
säikeet: saikeiden_tarve.c
kilpa-ajo: race.c ja "fixed"-versiot
deadlock: kahvihuone.c
tuottaja-kuluttaja: tuottaja_kuluttaja_rikki.c ja tuottaja_kuluttaja.c

Tällä luennolla palasteltiin minish.c

Prosessin käsitettä ja virtuaalimuistia katsottiin luentomonisteen
kuvien kautta (liittyi pyydettyyn "kiteytykseen" luvuista 5-9 :))

Lopussa käytiin läpi konekieleen liittyvää tenttitärppiä, jonka
onnistunut tekeminen vaatinee kynää ja paperia aivotyön avuksi. Ja
toki mittaa mielikuvamallia prosessorin toiminnasta.

* Vuonna 2019 taisi olla yksi tapaaminen lisää(?):

** Luento 16: (13.05.2019) Katsotaan, mihin asti päästiin..

Toivottu tilanne tänään, kun mennään kevätkurssia 2019 aikataulussa:

- Monisteluvut 1-12 luettu (+21 sivua) jollain tasolla; demot 1-5
sisäistetty, 6 työn alla ja vähintäänkin tavoite jo
hahmottunut. Tässä kohtaa prioriteettina tentti. Demot voi palauttaa
loppuviikosta tai hitusen myöhässäkin. Kevään 2. periodihan päättyy
nimellisesti sunnuntaina 19.5.2019
(https://opiskelu.jyu.fi/fi/opiskelijalle/sujuva-opiskelu/lukukaudet).

- Monisteluvut 13-15 eivät kuulu kurssin nykyiseen sisältöön. Niissä
on yhteenvetoja ja pohdintoja aiheista, joita on sivuttu ja rajattu
tietoisesti pois. Lukemistoa luppoajalle siis.

*** Koodiesimerkkejä

Loppukurssin esimerkit nyt kasattu materiaalivaraston hakemistoon
2019/ ja voitaisiin käydä läpi about tällaisessa järjestyksessä
(+:lla merkityt käyty tähän mennessä; jäljellä vielä muutama):

+ signaalikäsittelijät: sigesim.c
+ viestijonot: chattomyself.c
+ säikeet: saikeiden_tarve.c
- lähdekoodi selittämättä
+ kilpa-ajo: race.c ja "fixed"-versiot
+ deadlock: kahvihuone.c
tuottaja-kuluttaja: tuottaja_kuluttaja_rikki.c ja tuottaja_kuluttaja.c

*** Viimeiset tarkentavat kysymykset ja vastausyritykset

Aiemmin esitettyjä vielä copy-pastella, ettei unohdu:

- Semaforeja ja sivutauluja jos voitaisiin esimerkein käydä vähän
läpi.

- Voidaanko käydä mutexeja, semaforeja, tuottaja-kuluttajaa läpi vaihe
vaiheelta? Monisteessa mainitaan "luentoesimerkki" useammassa
kohtaa. :)
- Kyllä.

- vähän konkreettisempi esimerkki tuottaja-kuluttaja ongelmasta olisi hyvä
- yritetään.

- Vanhoissa tenttikysymyksissä oli kysymyksiä kehys- ja sivutauluista
tyyliin: "Mistä virtuaaliosoitteesta prosessi 7 saisi käyttöönsä
tavun, joka sijaitsee kovalevyllä indeksissä 0xf2345
heittovaihto-osion / -tiedoston (engl. swap space) alusta lukien?"
En tajua, miten tämä katsotaan...?

- Sivutaulua jos voitaisiin käydä vähän läpi esimerkinomaisesti. Ja
heittovaihtoa myös.

- Vanhoista tenteistä: prosessien versus sen säikeiden muistiavaruudet
& osoitteet? Monisteen sivu 111 plusmiinus...

- Haluaisin kuulla hieman lisää tentistä, voidaanko käydä joku
esimerkkivastaus vanhoista kysymyksistä?
- jos jää aikaa, mutta katsokaapas aiempia luentoja videolta
(tärppejä ja vastauksiahan on katseltu pitkin matkaa!)

Uusia kysymyksiä, jos ilmenee:

- Miten käyttöasteen määrää voidaan kasvattaa tietokonejärjestelmässä?

- Onko mallitentteihin vastauksia?

Ei suoria, "ulkoa opeteltavia", mutta palautemeileistä voi
ounastella yleisiä vääriä käsityksiä oikaisuineen.

*** Hyödyllistä settiä aiemmalta vuodelta, kannattanee käydä läpi?

Moniajo, prosessi, "säie", resurssit, haaroitus ja käynnistys.

Esim. vuoron vaihto prosessien välillä sisältää hukka-aikaa:

P1 |------| |------|
P2 |------|
kj |---| |---| |---|

Tiheämpi kellokeskeytys:

P1 |---| |---|
P2 |---| |---|
kj |---| |---| |---|

Prosessi? Kertausta aiemmista havainnoista:

- POSIXin Base Definitions -osion termimäärittely "Process":

"An address space with one or more threads executing within that
address space, and the required system resources for those threads."

Vautsi... Pystytään jo ymmärtämään suurin osa tästä kuvailusta!
Määrittelyssä tulee jo mukavasti esille "säie", mikä tarkoittaa yhtä
ajan suhteen etenevää suorituskohtaa ohjelmassa. Prosessilla on
POSIXinkin mukaan aina vähintään yksi "säie", joka alkaa ohjelman
alusta ja päättyy ohjelman loppuessa. Säie muodostaa yhden
konekielisen jäljen, eli peräkkäin suoritettujen käskyjen
sarjan. Tässä päästään jo pakosti uumoilemaan seuraavaa asiaa, eli
että prosessilla voi olla yhden sijasta useampia
säikeitä. Lisähuomio POSIXin termimäärittelyssä:

"Many of the system resources defined by POSIX.1-2008 are shared
among all of the threads within a process. These include the process
ID, the parent process ID, process group ID, session membership,
real, effective, and saved set-user-ID, real, effective, and saved
set-group-ID, supplementary group IDs, current working directory,
root directory, file mode creation mask, and file descriptors."

- Prosessilla on vanhempi, mahdollisesti myös lapsia ja sisaruksia -
riippuen mikä prosessi on pyytänyt luomaan uusia. Sillä on
identiteetti (vähintään ID-numero) sekä käynnistävän käyttäjän ja
ryhmän identiteetit (vähintään ID-numerot). Lisäksi sillä on oma
muistiavaruus, joka sisältää koodi-, data-, pino- ja kekoalueen sekä
dynaamisten kirjastojen koodialueita. Nykyisin myös
käyttöjärjestelmän tarvitsemat alueet on liitetty jokaisen prosessin
virtuaalimuistiavaruuteen käyttöjärjestelmäkutsujen tehostamiseksi.

Mitä muuta liittyy prosessiin?

- resurssin käsite: laitteiston osat, tiedostot ja yhteydet,
mukaanlukien prosessorin käyttöaika ja rajallinen keskusmuisti, ovat
resursseja, joita käyttöjärjestelmä allokoi prosessien käyttöön
niiden pyynnöstä; aiemmin mainittujen lisäksi näihinkin tietoihin on
päästävä käsiksi prosessikohtaisten tietojen kautta. (Näkökulma
käyttöjärjestelmään resurssimanagerina).

- Prosessit käyttöjärjestelmän tietorakenteena: prosessielementti
("Process Control Block", PCB) ja prosessitaulu ("process table" /
"process array") tai prosessilista (kuten Linux-toteutuksessa on).

- Linuxin task_struct -tietorakenne, eli noin 450 koodiriviä
(versiossa 4.4) määritelmiä siitä, mitä tietoja yhteen prosessiin
kuuluu. Kiinteä linkki version 4.4 lähdekoodiin:
http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.4#L1378

Havaintoja: osa on kokonaislukuja, mutta suuri osa on osoittimia
laajempiin tietorakenteisiin, joille on varattu muistia jostain
toisesta kohtaa muistia. Suuri osa myös riippuu
konfigurointivaiheessa valituista ominaisuuksista (#ifdef
CONFIG_JOKIN_OMINAISUUS_MUKANA ... #endif).

Tämä ``task_struct`` on normaali C-kielen tietorakenne, jonka
sisäiset kentät ovat muistissa tallessa peräkkäisessä
järjestyksessä. Huomaa mm. rakenteen määrittelyn lopussa oleva
kommentti, joka muistuttaa, että x86-koneiden osalta nykyisellään
viimeiseksi kirjoitetun kentän on todellakin oltava viimeinen, eikä
sen jälkeen saa lisätä mitään muuta.

Liukulukuja ei käyttöjärjestelmäkoodissa juurikaan ole. Esim. ajat
mitataan kokonaisina nanosekunteina eikä osittaisina sekunteina tai
muuta, mikä edellyttäisi muita kuin kokonaislukuja.

Tässä kohtaa tilakaavio. Ja jumppa.

Jatketaan suoraan prosessin olemuksesta:

- Prosessin luonti haaroittamalla eli kloonaamalla vanhempiprosessi
(unix-pohjaisen käyttöjärjestelmän tapa luoda uusia prosesseja):

Esimerkkinä ihan itse käännetty minimalistinen shell, joka odottaa
komentoriviä ja osaa käynnistää käyttäjän pyytämän ohjelman.

[ Tällä kurssilla tutkitaan unixmaista tapaa luoda prosesseja; jos
Windows-maailman variaatio sattuu kiinnostamaan,
käyttöjärjestelmäkutsun CreateProcess() rajapinta löytyy tuolta:
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms682425%28v=vs.85%29.aspx
]

Prosessielementin kloonaus fork():illa ja korvaaminen ladattavan
ohjelman tiedoilla exec():issä vaatii "maistelua", miettimistä ja
parin unen näkemistä.

- Prosessin tilat ja tilasiirtymät, tilakaavio.

- Vuorontaja ja vuorottelu: prosessoriajan jakaminen. "Kiertojono" eli
Round Robin. Odottelujonot blokatuille prosesseille.

- Kontekstin vaihto laitteiston ja käyttöjärjestelmän
yhteistoimintana.

Koko kontekstin vaihtaminen (kaikki rekisterit + muistikartta)
vaatii aikaa, joka on pois hyötylaskennasta - optimointina
esim. pidemmät aikaikkunat ja modernien prosessorien "kevyet
vaihdot". Harvemmat vaihdot prosessien välillä -> isompi
"throughput". Pakollisena kompromissina tulee pidemmät vasteajat tai
huonompi tasapuolisuus.

(ks. esimerkkikuva tämän luennon alussa)

**** Jos on aikaa, niin jotakin Viime vuoden luennolta 9

Asiaan.

Täydennystä edellisiin aiheisiin:

- Linuxin uusimman version toteutus käyttöjärjestelmäkutsun
"vastaanottopuoleksi", arvatenkin GNU Assemblerilla toteutettuna:
http://lxr.free-electrons.com/source/arch/x86/entry/entry_64.S#L107

Eli tasan tarkkaan se, mitä prosessorin käsketään tehdä välittömästi
sen jälkeen, kun käyttäjän prosessin SYSCALL on takana päin
nyky-Linuxissa. Tämä osio vaatii mm. tiettyjen rekisterien tilan
tallentamista, joten se on pakko toteuttaa konekielellä. Järkevää
tämä on tietysti vain symbolisena, ihmisen ymmärtämänä,
assemblerina, jonka syntaksi mukailee prosessorin dokumentoitua
käskykanta-arkkitehtuuria.

Sitten jälleen mukavasti "tutuksi ja turvalliseksi tulleen" demo4:n
mallikoodin ja samalla tapaa tutun tekstimuotoisen debuggerin parissa:

Isompi ohjelma, jossa on vaikkapa aliohjelmakutsuja ja silmukoita:

- Askelletaan demo 4:n esimerkkikoodia lähdekoodirivi kerrallaan
debuggerilla. Havainnoidaan kutsupinoa, jonka tilanteen saa gdb:ssä
näkyviin komennolla "backtrace" tai lyhennettynä "bt". Muita nimiä
ainakin aktivaatiopino, suorituspino.

- Katsotaan vähän vinkkiä demo4:n palautustehtävän
aloittamiseksi. Entä jos tulee vahingossa "ikuinen silmukka"?
(Helposti käy...) Ctrl-C, debuggeri ja tarkkaavaisuus koodaamisessa
auttavat. Älä unohda kynää ja paperia!

- aliohjelmakutsu, kutsupino

- debuggerin näkymä kutsupinoon, 'backtrace'-komento näyttää pinoon
kullakin hetkellä kertyneet aliohjelma-aktivaatiot.

- askeltaminen konekielikäsky kerrallaan erityisesti rekursion
päättymisen kohdalla.

**** Jos on aikaa, niin jotakin Viime vuoden luennolta 10

Jatketaan demo4:n esimerkkikoodeilla ja luentomonisteen
pinokehyssarjakuvasta.

Esimerkkejä C-kielellä (HUOM: osin kertaavaa!):

- Demo4:n palautustehtävään vähän sommittelua alkuun, esim. seuraavan
luvun laskeminen (ei spoilata kokonaan kuitenkaan!)

- Mitä tapahtuu, ja mitä voi tehdä, jos vahingossa tulee ikuinen
silmukka? ("Ctrl-C" painallus, "killall ohjelmanimi" -komento)

- Muistetaan perinteinen "kaikenlaskija" -esimerkki demonstroimaan
aikakatkaisun tarvetta.

Aliohjelmien ja pinon käyttö (osin jo myös demon 5 aihepiiriä):

- klassinen pinokehysmalli, aktivaatiotietueen rakentuminen pinon
päälle: kutsuva koodi pinoaa parametrit, call-käskyn suoritus pinoaa
automaattisesti paluuosoitteen, kutsuttu koodi pinoaa edeltävän
aktivaatiotietueen kantaosoitteen (BP) talteen, kiinnittää oman BP:n
ja varaa omille paikallisille muuttujilleen tilaa vähentämällä
SP:stä sen verran kuin paikallinen data tarvitsee
tavuja. Ylösalaisin piirretyssä kuvassa (muistiosoite 0 kuvan
ylälaidassa) pino kertyy visuaalisessa mielessä ylöspäin.

- Huomautus aktivaatiopinosta: Pinoon tallennetuista BP-osoitteista
muodostuu viittausketju, jonka kautta löytää aina pykälää alemman
aktivaatiotietueen. Pääohjelmassa tässä kohtaa on nolla eli
"NULL-viite", mistä tiedetään että pinon pohja on löytynyt. Tämä on
yksi konkreettinen esimerkki abstraktin "listamaisen" tietorakenteen
toteutuksesta muistiosoitteilla, jotka niin sanotusti linkittävät
mielivaltaisen kokoisia tietueita aina "seuraavaan" eli tässä
tapauksessa aiemmin kutsutun aliohjelman aktivaatiotietueeseen.

- Monisteen sarjakuvassa on esitetty kutsuvaiheen
operaatiot. Paluuvaiheen operaatiot on tehtävä käänteisessä
järjestyksessä. Monisteen tekstissä nämä on kuvailtu, ja demo 5:n
kohdalla nähdään debuggerin kautta konkreettinen toteutus AMD64:llä.

- Lisähuomautus: Aliohjelman kutsuminen ja sieltä palaaminen tulee
tietenkin määritellä konekielen tasolla laitteisto- ja
käyttöjärjestelmäkohtaisessa ABI-sopimuksessa (Application binary
interface), jotta konekielelle käännetyn ohjelman on mahdollista
käyttää konekielisiä jaettuja kirjastoja. Yhden ohjelman sisäisiä
kutsuja saa kukin tietysti tehdä ihan miten haluaa, joten
esimerkiksi koodin automaattinen optimointi saattaa tehdä aivan
kummallisen näköisiä kutsuja, joita on hankala ymmärtää ja
debuggailla disassemblyn perusteella. Kääntäjän vivut "-g -O0"
tekevät ymmärrettävämpää jälkeä. Demossa 5 esimerkkikoodissa on
ylimääräinen aliohjelmakutsu, joka ei tee mitään muuta hyödyllistä
kuin estää kääntäjää optimoimasta liikaa.

Demo 5:n olennainen sisältö, eli aliohjelma-aktivaatio ja konekielinen
ohjelman suoritus.

- Ohjelman jälki (engl. "trace"; mm. Stallingsin kirjan terminologiaan
vedoten) eli varsinaisten suoritettujen käskyjen ketju. Tietyssä
muistipaikassa oleva konekielikäsky voi sisältyä jälkeen useita
kertoja (toistuvat silmukat, useasti kutsutut
aliohjelmat). Toisaalta tietty konekielikäsky ei sisälly jälkeen
lainkaan (esim. tiettyä aliohjelmaa ei tarvitse kutsua tai tietty
ehto ei koskaan täyty jossakin ehtolauseessa).

- Reunahuomautus: Kaikkein tiukimmat laadunvarmistusmenettelyt
vaativat muiden seikkojen ohella, että testien koodikattavuus eli
"code coverage" on 100%. Tämä tarkoittaa, että testiohjelman jäljen
tulee kulkea jokaisen konekielisen käskyn läpi vähintään kerran. Eli
testikeisseissä on oltava oikeita ja vääriä syötteitä sekä
simuloituja toimintahäiriöitä niin paljon, että kaikki if-then-else
-vaihtoehdot ja catch-lohkot käydään testin aikana läpi. Tämä on
kallista puuhaa, joten 100% koodikattavuus on järjetön muiden kuin
potentiaalisesti ihmishenkeä uhkaavien ohjelmistojen testaamisessa
(mm. siviililentokoneiden ohjaus, tietyt lääketieteelliset
instrumentit).

- Aliohjelmakutsu siten kuin demo 5:ssä käsitellään.

**** Jos on aikaa, niin jotakin viime vuoden luennolta 11

Ennakoiva havainto:

- Jälki, laitekeskeytykset ja reaaliaika: Nykyjärjestelmissä
sovellusohjelma ei tiedä, mitä kahden konekielikäskyn välissä
tapahtuu ja kauanko siinä kestää. Käyttöjärjestelmän koodi voi estää
estää tai sallia uudet keskeytykset, joten "atomisen toimenpiteen"
toteutuminen sovellusohjelmassa edellyttää käyttöjärjestelmäkutsun
tekemistä.

Ja sitten:

Katsaus tietokoneiden ja käyttöjärjestelmien symbioottiseen
historiaan. Jotta voidaan katsoa nykypäivästä eteenpäin, täytyy
tietää, mistä tähän ollaan tultu ja miten!

Ensimmäiset tietokoneet 1940-1950 -luvuilla eivät moniajoa
mahdollistaneet, mutta siitä se kehitys sitten havaittujen ongelmien
ja ratkaisujen kautta lähti... ensimmäisenä ohjelmointikielten ja
kääntäjien rakentelulla, suojatun tilan ja käyttöjärjestelmätilan
toteuttamisella prosessorin ominaisuutena sekä keskeytysten,
mm. aikakatkaisun löytymisestä prosessorin piirteenä, joka keskeyttää
sovelluskoodin ja siirtää prosessorin käyttöjärjestelmätilaan aina,
kun laitteistossa tapahtuu jotakin uutta.

Lähes 70-vuotisen historiikin kautta perusteltakoon tarpeet
vuorontamiseen, moniajoon, muistin ja muiden laiteresurssien
hallintaan sekä muihin toimenpiteisiin, joihin käyttöjärjestelmää
nykypäivänä tarvitaan. Merkkipaaluja tietokoneiden ja
käyttöjärjestelmien kehityksessä vuosien varrella. Kehitys
nykymuotoisia käsitteitä ja toimintamalleja kohti tapahtui erityisesti
1960-luvun aikana:

- hukka-ajan poisto: keskeytykset, I/O:n odotus ja aikakatkaisu

- Prosessorin täytyy voida toimia ainakin kahdessa eri tilassa:
suojatussa ja rajoitetussa (tietyt muistiosoitteet ja
I/O-toimenpiteet kiellettyjä) käyttäjän tilassa ja
rajoittamattomassa käyttöjärjestelmän tilassa; tilojen välinen
siirtymä täytyy olla mahdollista - erityisesti meneillään olevan
suorituksen keskeyttäminen esimerkiksi aikakatkaisuna täytyy olla
mahdollista. Myös käyttäjätilan ohjelmalla täytyy olla mahdollisuus
pyytää siirtymää käyttöjärjestelmän palveluun ("system call")
jolloin prosessorin tilan on vaihduttava.

Ihan pari historiallista artikkelia:

- lokaalisuusperiaatteen historiaa lähdemateriaalista vilkuillen
(kirjallisuusviite kiinnostuneille, lisämateriaalia, ei pakollinen:
http://denninginstitute.com/pjd/PUBS/CACMcols/cacmJul05.pdf
... edistyneenä osaamistavoitteena on oppia löytämään ja lukemaan
tieteellisiä artikkeleita vuosien varrelta)

- katsottakoon läpi myös alkuperäinen UNIXin, C-kielen ja putkitusta
tukevan shellin uutuuksia hehkuttava artikkeli "The UNIX
time-sharing system" vuodelta 1974.

- pakollinen maininta: http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd01xx/EWD196.PDF
eli Dijkstran "The structure of the THE-multiprocessing system",
josta käyttöjärjestelmien jakaminen kerroksiin (julkaisussa
'System hierachy', nykyään 'layers'), sivutetun virtuaalimuistin
esiversiot ja semaforit ovat peräisin. (lisämateriaalia)

Sitten periaatteessa luentomonisteen järjestyksessä etteenpäin...

Yhteenveto käyttöjärjestelmän tehtävistä, tavoitemittareista ja
kompromisseista.

Prosessorin suoritussykli, tarkempi kuva:

- käskyn ja operandien nouto, suoritus, tulosten tallentaminen JA
mahdollinen ohjelman itsensä aiheuttama (syscall-pyynnöllä tai
laittoman/mahdottoman käskyn seurauksena) tai ulkopuolelta tuleva
keskeytys. Keskeytys on mahdollinen minkä tahansa käskyn jälkeen,
jos sen aiheuttaa ulkopuolinen, kontrolloimaton, lähde. Käytännössä
ainoa koodi, joka voi tapahtua ilman keskeytyksiä, on alkupuoli
käyttöjärjestelmän keskeytyskäsittelijästä - kunnes kyseinen koodi
itse sallii uudet keskeytykset. Luentomoniste kertoo hieman lisää
yksityiskohtia.

- "FLIH", eli mitä keskeytyksen tullessa tapahtuu prosessorissa ennen
seuraavan käskyn noutoa.

Yleisön kysymys 2017: "Blue screen" (win), "kernel panic" (linux)
tulosteista.. kyseessä käyttöjärjestelmän virhe, josta ei ole
paluuta. kyllä näissä virheilmoituksissa nimenomaan viitataan
käyttöjärjestelmän muistialueisiin (koodiosoite RIP, kernel stack
pino-osoite RSP)

**** Jos on aikaa, niin viime vuoden luennolta 13

Säie vs. prosessi:

- Säie on yksi ajassa etenevä suorituskohta prosessin koodissa, joka
muodostaa konekielisten suoritusten "jäljen" ja vaikutuksia dataan.

Pieni tenttitärppi luennolla tässä kohtaa (paperin käyttö
jäljityksessä pääkopan tukena).

- Prosessilla voidaan aina ajatella olevan vähintään yksi
säie. (ks. esim. POSIXin Base definitions -luvun määritelmä termille
"Process")

- Jos alusta (ts. käyttöjärjestelmä ja apukirjasto) tukee useampia
yhdenaikaisia säikeitä, niitä voi luoda prosessille tarpeen mukaan,
esim. POSIXin säielaajennoksen kutsulla
pthread_create(). Lähdekoodissa säie ilmenee aliohjelmana, jonka
päättymistä voi jäädä odottelemaan esim. POSIXin kutsulla
pthread_join() tai säikeen voi jättää suorittamaan tehtäväänsä
"taustalle" tarvittaessa vaikka koko prosessin päättymiseen saakka,
tai niin pitkään kuin säikeen operaatio ylipäätään kestää.

- Suorituksen vuorottelun mielessä säie ja prosessi ovat hyvin
samantyyppisiä käsitteitä: periaatteessa kaikki säikeiden avulla
tehtävät asiat voitaisiin hoitaa myös luomalla prosesseja.

- Säie on kuitenkin yhden sovelluksen sisäisiin tarpeisiin paljon
kevyempi konsepti: se tarvitsee olennaisesti vain prosessorin
kontekstin, pinomuistin ja muut suorituskohtaan liittyvät tiedot -
kaikki muu, mukaanlukien koodi, keko, globaali data, avatut
tiedostot, ym. ovat yhteiset säikeen omistavan prosessin kanssa.

- mihin säikeitä voi käyttää? Esim. ohjelman sisäiset "tausta-ajot"
(esimerkiksi videon toistaminen selaimen välilehdessä samalla kun
käyttäjä voi klikkailla muita välilehtiä; suurten tiedostojen
lataamiset ja tallentamiset), seinäkelloajan minimointi
rinnakkaislaskennalla.

- Laskentatehtävien nopeuttaminen säikeistämällä vaatii säikeiden
suorittamista konkreettisesti yhtäaikaa rinnakkaisilla
prosessoriytimillä. Yhdenaikainen tausta-ajo onnistuu tietysti
yhdelläkin prosessorilla normaalin prosessien vuoronnusmenettelyn
tapaan.

- esimerkki: taulukon täyttäminen peräkkäisillä luvuilla

koodit 2018/l13/ -hakemistossa: saikeiden_tarve.c saikeet.c

- katsottiinpa myös Googlella Java Thread API ja C# vastaava.

- "kilpa-ajotilanne" eli race condition: vuoronnus voi milloin vain
keskeyttää säikeen (tai prosessin) ja antaa suoritusvuoron toiselle:

koodi 2018/l13/ -hakemistossa: race.c

- lukitus auttaa: keskinäinen poissulku race_fixed_mutex.c

- deadlock -tilanne, esimerkki huolimattomasta resurssilukituksesta:
huonon kahvihuoneen simulaattori kahvihuone_deadlock.c ja toimivamman
kahvihuone_ei_lukkiudu.c

**** Jos on aikaa, niin viime vuoden luennolta 14

Demo 6 esittely.

Vilkaistaan mallitenttiä (sama kuin viime vuonna).

Tästä jatketaan viimeinen viikko tiukasti siihen asti kuin vaan
ehditään:

Prosessien (ja säikeiden) välinen kommunikointi eli IPC:

- engl. Inter-process communication. Yksi tärkeistä tehtävistä, joihin
käyttöjärjestelmää tarvitaan. Esimerkkejä:

+ signaalin lähettäminen pääteyhteyden näppäilyllä "päällimmäiselle"
ohjelmalle, jolle syötteet ohjautuvat.

+ signaalin nappaaminen C-kielisessä ohjelmassa:

koodi 2018/l14/sigesim.c

+ signaalin lähettäminen kill -komennolla shellistä. Signaalien
listaaminen. Esimerkkisovellus: dd -apuohjelman tilannetiedon
kysyminen (ei toiminut luennolla jostain toistaiseksi
tuntemattomasta syystä; manuaali lupaa, että dd:n pitäisi osata
napata SIGUSR1 - kumma juttu.. selvitellään..)

+ yksi erilainen IPC-tapa, viestijono (message queue):

koodi repossa: 2018/l14/chattomyself.c

(tässä oli "demoefekti" luennolla 15.. todellinen efekti siis se,
että luennoitsija luuli varoitusta virheeksi ja ettei koodi
kääntynyt.. vaikka se kääntyikin. Esimerkistä korjattu nyt myös
varoitukset pois.)

Semafori:

- esimerkki: tuottaja-kuluttaja -probleemi sekä sen ratkaisu kolmella
semaforilla

koodi repossa: 2018/l14/tuottaja_kuluttaja.c

"ASCII-sarjakuva" repossa: 2018/l14/tuott_kulutt_rengaspuskuri.txt

Vaatii omakohtaista miettimistä! Tämäkin esimerkki on tarkoituksella
yliyksinkertainen, vaikka siinä onkin mukana olennaiset osuudet:
semaforien alkuarvojen asettaminen ja oikeellinen järjestys
semaforikutsuille. Osaamistavoite on ymmärtää, mikä on semafori ja
miten rengaspuskuria käyttävä tuottaja-kuluttaja toteutetaan
semaforilla.

- Pienoishuomioita prosessien/säikeiden synkronoinnista:

+ Onnistuu semaforeja vastaavalla "vahvuudella" mm. myös
viestinvälityskutsuilla ja ns. "monitoreilla"; kauan sitten
tutkittu, todettu ja julkaistu asia.

+ Nykyisissä oliokielissä helppoa: Javassa heitetään avainsana
"synchronized" kentälle ja C#:ssa ilmeisesti (tsekattu lyhyesti
nettifoorumeilta) tyyliin
"[MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]" tai "lock {
/*lukituksen tarvitsevaa koodia tässä*/ }".)

+ Deadlock ja muut ongelmat aina mahdollisia myös uudemmissa
oliokielissä! Varovasti aina! Yhdenaikaisuus vaatii erityistä
tarkkuutta suunnittelussa.

+ Synkronointia ei pidä käyttää, jos ei sitä tarvita! Miksi? Tulee
älyttömästi hukka-aikaa lukituksia hoitavista
käyttöjärjestelmäkutsuista!! Mutta pitää tunnistaa kohdat,
joissa välttämättä tarvitaan. Erityisesti täytyy tietää aivan
yksittäisen muuttujan tasolla, onko se mahdollisesti jaettu
usean säikeen kesken. Tarkkana suunnittelussa ja toteutuksessa!

+ Säikeitä kannattaa alkaa käyttämään omissa ohjelmissa tarpeen
mukaan, muistaen tarkkaavaisuuden ja potentiaaliset
ongelmatilanteet!

**** Jos on aikaa, niin viime vuoden luennolta 15

Loppusuoralle / lopputaisteluun... Niin monta tuntia aikaa ekaan
tenttiin, että kyllä me siihenkin mennessä vielä paljon hyviä asioita
ehditään oppia.

Muistinhallinta:

- tavoitteet:

+ maksimaalinen kapasiteetti, riittävä nopeus. Perusidea: pidetään
tällä hetkellä käyttämättömät tiedot hitaassa mutta isossa
muistissa, tuodaan tarvittaessa lähemmäs. Eli hyödynnetään
lokaalisuusperiaate -havaintoa.

+ suojaus, eri oikeudet eri muistialueilla. Looginen eriytys
segmentteihin: koodi, data, pino, keko (dynaamiset oliot)

- käytettävissä: muistihierarkian mukaiset muistit, prosessori, MMU

Sivuttava virtuaalimuisti:

- sivutus

- osoitteen tulkinta, osoitteenmuunnos virtuaalisesta fyysiseksi

- prosessorin sivutaulu: sisältää fyysisen sivukehyksen indeksin sekä
yksittäisinä bitteinä sivukohtaiset suojaus- käyttöhistoriatiedot ja
tiedon, onko sivu muistissa vai kovalevyllä.

- heittovaihto (swap), working set:

+ Siinä missä laitteisto hoitaa prosessorin sisäiset välimuistit,
käyttöjärjestelmä pystyy ottamaan vastaavalla periaatteella
avuksi myös käytännössä rajattoman kokoiset massamuistit.

+ prosessorissa on ominaisuudet (sivutaulun automaattisesti
päivittyvät bitit), joilla heittovaihto on mahdollista toteuttaa.

- sivuvirhe (page fault) / sivunvaihtokeskeytys ja sen käsittelijä

- käyttöjärjestelmän tietorakenteet: prosessikohtaiset sivutaulut ja
kehystaulu.

- Korvausalgoritmi, esim. least-recently-used
(LRU). Käyttöjärjestelmän operaatiot "swap out" ja "swap in"
-vaiheissa.

Välimuistin ruuhkautuminen eli "cache trashing" tarkoittaa välimuistin
ulkopuolisen väylän tai pahimmillaan heittovaihdon suhteellisesti
tiuhempaa käyttöä, joka tuhoaa suorituskyvyn - välimuistien osaltakin
dramaattisesti, mutta heittovaihdon osalta jopa rampauttavasti).

- Esimerkki: (jälleen simppeli "koeputkiesimerkki", jotta perusilmiö
näkyisi mahdollisimman hyvin):

koodi repossa: 2018/l15/cache.c

- Miten tällaisilta vältytään?

+ Suunnitellaan algoritmit suoraviivaisiksi ja mahdollisimman
vähän operaatioita vaativiksi aivan normaaliin tapaan; lisäksi
selvitetään, millä tavoin alla oleva alusta käyttää muistia,
eikä tehdä "luonnonvastaista" koodia.

+ Yhdenaikaisten prosessien/säikeiden ja putkien käyttö
mahdollistaa peräkkäisten dataoperaatioiden rakentelun
modulaarisesti (operaatiot vaihdeltavissa keskenään; peräkkäiset
operaatiot tapahtuvat yhdenaikaisesti, kun data on vielä
edeltävän operaation jälkeen lähemmässä muistikomponentissa)

+ (ja niin edelleen. Lisää jatkokursseilla, joissa puhutaan
enemmän ohjelmistojen ja järjestelmien suunnittelusta.)

Esimerkki muistin kartoituksesta ja muiden kuin tavallisten
tiedostojen ilmenemisestä tiedoston näköisinä, normaalissa
hakemistopuussa, unixmaisessa käyttöjärjestelmässä; aasinsilta
tiedostojärjestelmiin:

- Esim. prosessin 1234 muistikartan saa Linuxissa nähtäville
tulostamalla erikoistiedoston nimeltä /proc/1234/smaps

- Katsotaan jotain oikean ohjelman karttaa,
esim. emacs-tekstieditorin. Havaitaan mm. lukuisa joukko
kirjastoja, joiden tarvitsee olla ladattuna fyysiseen muistiin
vain yhtenä kopiona, vaikka emacs olisi käynnissä vaikka kuinka
monena prosessina.

Pari lisäesimerkkiä Unix-tyyppisestä "kaikki ilmenee tiedostona"
-lähestymisestä (näitä on ehditty nähdä jo aiemminkin, kun
signaaliluennolla juteltiin dd -ohjelmasta):

+ /dev/urandom -"tiedostosta" voi lukea loputtomiin satunnaislukuja

+ /dev/sda vastaa ensimmäisen koneeseen liitetyn fyysisen
kovalevyn tavuja ilman tiedostorakennetta; voi käyttää
esim. täydellisen varmuuskopion tekemiseen tai
palauttamiseen. Tietenkin käyttö on sallittu vain ylläpitäjän
oikeuksilla. Kopiointi myös edellyttää järjestelmän
käynnistämistä esim. muistitikulta siten, että kovalevy ei ole
kopioinnin aikana kytketty tiedostoineen.

+ Hakemiston /dev/ listaaminen näyttää monia muitakin
tiedostonimiä, jotka itse asiassa vastaavat fyysisiä
I/O-laitteita. Useimmat ovat saatavissa vain
järjestelmänvalvojan oikeuksilla, ja niitä on tarkoitus käyttää
sovelluksissa käyttöjärjestelmäkutsujen kautta sen sijaan että
suoraan esim. päätteeltä.

+ /dev/sda -"tiedostosta" voi lukea (käyttöoikeuksien salliessa)
kovalevyn koko sisällön bitti bitiltä esimerkiksi koko
järjestelmän kattavaa varmuuskopiointia varten.

Lisää tiedostonhallinnan käyttäjänäkökulmaa:

Esimerkki:

- Tiedostojen käyttöoikeudet rwx / ugo. Shell-ohjelma
chmod nähty jo aiemmin.

(HUOM: yliopistomme verkkolevyt eivät sisäisesti tue POSIXin
käyttöoikeusmääritelmiä; omat kokeilut kannattaa tehdä siis
esim. itka203-testi.it.jyu.fi -palvelimella, joka ei muutenkaan
ole kytketty verkkolevyyn, tai sitten jalavan tai halavan /tmp
-hakemistossa. Viimeksi mainitusta siivoa lopuksi
kokeilutiedostosi pois, etteivät jää muiden vaivoiksi
yhteiskäyttöiseen järjestelmään... kyllä /tmp kuulemma kait myös
siivotaan aika ajoin myös jonkinlaisella automaattivälineellä...)

I/O ja Tiedostonhallinta käyttöjärjestelmätoteutuksessa:

- Tavoitteita: datan organisointi, osoitteistaminen, puumainen
hierarkia ("kansiot"). [kyseessä on todellisuudessa pikemminkin
suunnattu graafi eikä puu, koska hakemistoista voi olla ns. linkkejä
muihin hakemistoihin ja muissa hakemistoissa sijaitseviin
tiedostoihin. Puu on kuitenkin ehkä hyvä ensimmäinen analogia.]

- Käytettävissä olevat laitteet: prosessori, I/O -portit, laitteiden
aiheuttamat keskeytykset; rajapinnan takana hyvin erilaisia
laitteita

- I/O -ohjelmiston kerrosmainen rakenne: laiteriippumaton osuus,
laiteriippuva osuus (ajurit).

- I/O -kutsun kulku ohjelmistokerrosten läpi (karkea yleiskuva).

Lopussa vielä http://www.pouet.net/prod.php?which=67941 Sitä nyt vaan
ei voi estää.

** Luentotentti: (15.05.2019)

Nykyisen ohjeistuksen mukaan ensimmäinen tenttiyritys luentoaikaan
tässä kohtaa.

* Ja se oli sitten siinä vuodelta 2019!

Vuoden 2019 mukaista kurssia voi suorittaa helmikuuhun 2020
saakka. Virallisten tenttikertojen (3 kpl) jälkeen eli syksystä 2019
alkaen kysy erillistä tenttimahdollisuutta.

* 2019 eroja vuoteen 2018 (tullee divergoimaan paljon...)

** Luennolla 3 pois jätettyjä 2019 vs 2018

Keväällä 2019 Mentiin

Aiemmin on käsitelty vastaavalla luennolla esim. seuraavanlaisia
juttuja, joista osa käytiin 2019 jo luennoilla 1-2:

- Mainintoja oppikirjoista, esim. OSTEP http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/

- Kurssimonisteen luonne. HUOM: Nyt alkakkee sukeltaa monisteeseen!

- Vilkaisu "jyrkempään" taustamateriaaliin: AMD64-manuaalit, POSIX,
C99 spesifikaatio. Mitä ihmettä ja miksi?

- Miten homma jatkuu demossa 2: Screen-ohjelman käyttely. Demoissa
tulee paljon muutakin. Ajatuksella kannattaa tehdä, mutta aloittaa
pian.

- Lopussa spoileria demo 1:een, useless use of echo ym.

Vuonna 2018 käsiteltyä:

- Luentomonisteen sisällysluettelon pääotsikot suhteessa
kansainvälisiin osaamistavoitesuosituksiin. Samoja
ovat.. jatkokurssien opettajat aika-ajoin kyselevät, mitä tällä
kurssilla käsitellään. Päädyn lupaamaan noin yhden luennon mittaisen
ensijohdannon aika monesta tärkeästä asiasta, joissa myöhemmin
mennään syvemmälle.

- Johdanto: Kerrokset ja rajapinnat. Käyttöjärjestelmän rooli
informaatioteknologian kokonaiskuvassa. Käyttöjärjestelmäkurssin
rooli IT-alan oppisisällössä ja suhde muihin osaamiskohteisiin.

- Esitietojen varmistaminen: Mitä ohjelmointi 1 -kurssilta pitäisi
muistaa ( ks. https://trac.cc.jyu.fi/projects/ohj1/wiki/sisallys )

- Esi- tai ennakkotiedot: Palautellaan mieleen Ohjelmointi 1 -kurssia:
alkeistietotyypit, määrämuotoiset tietorakenteet ja
taulukot. Ilmeneminen C:n lähdekoodissa (ei kovin erilaista kuin
esim. C#:ssa tai Javassa, joiden syntaksi tarkoituksella jäljittelee
C:tä).

* 2018 pois jätettyä:

** C-kielestä "pienoisgallup"

Alkuun "YPE-hype" (eli omien yliopistopedagogisten opintojeni
hurmoksen herättämä interaktiohetki):

- Muodosta lähimpänä istuvien 2-3 henkilön kanssa keskusteluryhmä;
keskustelkaa seuraavasta kysymyksestä demo4:n ja tähän asti
luennoilla käsitellyn valossa:

+ Mikä tällä hetkellä askarruttaa eniten C-kielessä?

(esim. suhteessa aiemmilta kursseilta tuttuihin kieliin, muihin
aiempiin ohjelmointikokemuksiin tai ennakko-odotuksiin? Keskustelu
saa rönsyillä muihinkin suuntiin, kunhan pyörii C:n ympärillä.)

- Keskustelun löydöksiä (luentovideo alkaa tästä kohtaa):

+ "viitemuuttujat", ts. viedään aliohjelmalle **muistiosoite**.

+ miksi Windowsin ja Linuxin (tai ylipäätään eri
käyttöjärjestelmien) C-ohjelmat eivät ole yhteensopivia keskenään?
HUOM: Ne *ovat* yhteensopivia, jos niissä (1) ei kutsuta
käyttöjärjestelmäriippuvaisia aliohjelmia ja (2) ohjelmat
käännetään uudelleen (ABI määrää mm. miten aliohjelmia kutsutaan
konekielessä; ABI on käyttöjärjestelmän tekijän valinta ja riippuu
aina prosessoriarkkitehtuurista.)

+ (on ihan OK, jos tässä vaiheessa "ei osaa vielä muodostaa
kysymystä". Toivottavasti se on pian mahdollista!)

+ C:n "listat"? HUOM: Lista on teknisesti eri asia kuin taulukko
(ks. esitietoluku monisteesta!) Kysymyksessä tarkoitettiin
taulukkoa ``int taulukko[3]`` - miksi se sallii kirjoittaa
``taulukko[1000] = 42`` Noh.. C yrittää tehdä mahdollisimman
"vähän" ja jättää loput ohjelmoijan vastuulle. HUOM:
käännösvaiheessa voi olla vaikea tietää, mihin
sijoitetaan. Esim. ``taulukko[i] = 42``. Itse pitää ohjelmoida
esim. ``if (lkm > maximi) error("") else ...``

Voi aina tehdä kirjaston, joka hoitaa esim. tarkistukset.
``turvallinen_taulukko_lisaa(taulukko, maksimi, indeksi, arvo);``

HUOM: C:n taulukko on erilainen (yksinkertaisempi) kuin
modernimpien kielien automaattisesti skaalautuvat ja rajat
tarkistavat tietorankenteet.

+ "Eikö ne 1970-luvulla 'tajunneet' tehdä taulukosta
turvallisempaa"? Historiikeista voi selvitä. Joka tapauksessa voi
olla suorituskykykysymys.
- vuosi 2018 tässä moi, ja Jonne: Kyllä tajusivat. Taulukoiden
rajojen tarkistus (ainakin 1960-luvulta
https://en.wikipedia.org/wiki/Bounds_checking#Index_checking),
poikkeukset (LISP ja PL/I 1960-luvulla) ja roskien keruu (LISP
1950-luvun lopussa) oli keksitty jo tuolloin, mutta
valitettavasti K&R C:tä tehdessään halusivat tehdä vain
"makroassemblerin", joten moiset höpötykset saivat jäädä
kielestä pois. Tämä sama pätee seuraavaan kysymykseen.

+ Miksi muistivuotojen hallinta ja muu resurssien vapautus on
ohjelmoijan vastuulla C:ssä? Vastaus on kysymyksessä: Milloin
pitäisi vapauttaa? Vaatii ajonaikaisen järjestelmän, joka
tarkkailee resurssin tarvetta. Uskomukseni on, että ainakin
osittain tavoite on ollut vähentää alustan
monimutkaisuutta. Myöskin tutkimus kielten toteutuksessa on elänyt
omaa raidettaan 1970-luvun jälkeen, kun C syntyi.

+ Mikä on .c, .h ja .o -tiedostojen suhde toisiinsa? Ks. demo3 ja
demo4 tehtäväohjeet.

Tästä jatkuu itse asia sitten:

- Tavujärjestys (byte order), jos jotakuta on ihmetyttänyt
(parhaimmillaan on ihmetyttänyt!)? AMD64:ssä on "little-endian"
-järjestys. Kokeillaan luvulla 0x0123456789abcdef, jonka
tavujärjestys on helppo varmistaa vaikkapa debuggerin tulosteesta.

** Lisuketta edelliseen

- Näkökulmia viime luennon keskusteluhuomioihin:

+ C on lähtökohtaisesti suunniteltu "laiteläheiseksi" - esimerkiksi
lähdekoodissa näkyvät rakenteet vastaavat datan sijoittumista
tietokoneen muistiin niin, että mitään ei ole tai tapahdu
"piilossa". Mm. tämän lähtökohdan vuoksi C (ja sittemmin C++)
soveltuvat käyttöjärjestelmien ja muun laitehallinnan
toteuttamiseen: datan sijainti tietokoneen muistiavaruudessa
nähdään suoraan, koska struct-rakenteet ja taulukot (mukaanlukien
merkkijonot) ovat kiinteitä, peräkkäin sijaitsevia pötköjä.

+ Mitä muuta C:n yksinkertaisuudesta seuraa? Mahdollisimman pieni
määrä ajonaikaista alustakoodia - mm. siksi C soveltuu sellaisten
pienten prosessorien ja mikrokontrollereiden ohjelmointiin, joissa
ohjelmalle tai datalle ei yksinkertaisesti ole kovin paljon
tilaa. Tällaisten valmistus ja siten käyttäminen tuotteiden osana
on luonnollisesti halvempaa (=tarkoituksenmukaista) kuin isompien.

+ Miksei C:ssä olisi edes käännösaikana estetty taulukoiden tilan
ylittämistä? Itse asiassa kääntäjät osaa varoittaa aika
hyvin. Käytä oikeassa ohjelmassa -Werror argumenttia gcc:ssä

** Ehkä vielä takas?

[Siirtynyt aiemmasta..] Alkuun pieni esimerkki shellin käyttämisestä
tiedonlouhintaan liittyvässä tutkimuksessa:

+ Alustava kokonaiskuva ennen näkemättömästä datasetistä: minkä
muotoinen tiedosto, kuinka paljon, miten jakautunutta (karkeasti
ottaen)

+ Erotinmerkin muuttaminen (tässä pilkku -> välilyönti), mikäli
halutaan ladata käsittelyyn ohjelmalla, jolle alkuperäinen
erotinmerkki ei käy. Vastaavasti voisi muuttaa myös
esim. desimaalierottimen.

+ Shellin perustyökaluilla pystyy tekemään paljon muutakin
hyödyllistä ensivaiheessa, ennen siirtymistä varsinaisen
tutkimusohjelmiston käyttöön.

+ Todellisessa tilanteessa data voi tulla asiakkaalta hyvinkin
kummallisessa muodossa, jota ei suoriltaan pysty lataamaan
työkaluihin, eikä asiakkaan edustaja välttämättä itse edes
tiedä, mikä tiedostomuoto on. Ensimmäinen vaihe voi siis
hyvinkin olla "reverse engineering" -tyylistä.

** alkupuolen luennoilta..

+ (ei pilata kaunista speksiä vuonna 2018 tällä:) Suora Linuxin
käyttöjärjestelmäkutsu, myös tuttavalliselta nimeltään
"exit()". Ensimmäinen toteutus C:n epästandardina
inline-assemblynä. Ei jatketa tällä tiellä yhtään
pidemmälle... Toimii samalla tavoin vain yhdellä kääntäjällä
(meillä GNU C), yhdellä käyttöjärjestelmällä (meillä Linux) ja
yhdellä prosessoriarkkitehtuurilla (meillä x86-64).

Viime vuoden "opettajan pääsiäisläksy" eli pääohjelma, jossa ei ole
eksplisiittistä return-lausetta lopussa... tämähän se tuotti
hämmennystä ja "huonon esimerkin", kun en saanut kääntäjää
varoittamaan ja kieltäytymään omaan silmääni vaaralliselta näyttävästä
koodista... No.. läksy oli helppo, koska pääsiäisläksyn tehtävä eli
nollasta poikkeavan virhekoodin jättävä ohjelma olisi ollut faktisesti
mahdoton tehdä: C99-standardi määrittelee seuraavaa main()-aliohjelman
loppumisesta (luku 5.1.2.2.3)::

5.1.2.2.3 Program termination

If the return type of the main function is a type compatible with
int, a return from the initial call to the main function is
equivalent to calling the exit function with the value returned by
the main function as its argument; reaching the } that terminates
the main function returns a value of 0. If the return type is not
compatible with int, the termination status returned to the host
environment is unspecified.

Siellähän se standardissa luvataan: "reaching the } that terminates
the main function returns a value of 0". Tältä osin kaikki kunnossa,
ja itsekin olen yhtä asiaa viisaampi. Ja esimerkistä tulikin hyvä :)
sovitaan vaan, että se käsitteli asioiden tarkistamista standardista,
jos joku alkaa käytännössä ihmetyttämään.

Silti suosittelen kirjoittamaan lähdekoodiin "return 0":n niin ei tule
ihmetystä eteen niillekään, jotka eivät ole yhtä tarkkaan lukeneet speksiä.

Tämä löytyi ensin Googlettamalla ja sitten varmistamalla itse
C99-standardista (ISO/IEC 9899:1999), että näin se on komitea mennyt
sopimaan. Ehkä tämä määritelmä auttaa keskimäärin vähentämään
ohjelmointivirheitä, kun porukka kumminkin unohtaa sen return 0:nsa
kirjoittaa, eikä tajuaisi muuttaa kääntäjän varoituksia virheiksi :).

Vastaus luennolla esitettyyn tarkennukseen kirjastofunktioiden
linkittämisestä käynnistysvaiheessa, eikä enää varsinaisen ajon
aikana:

Ainakin GNU:n työkaluilla ELF-muotoiseen ohjelmatiedostoon voi laittaa
pyynnön kirjastojen linkittämisestä heti ohjelman latauksen yhteydessä
seuraavalla komennolla (osio "-Wl,-z,now")::

c99 -Wl,-z,now -Werror -g -O0 -o omaecho omaecho.c

Merkintä tulee luonnollisesti aivan viimeisessä työkaluketjun
vaiheessa eli linkitysohjelmassa "ld". Vastaus löytyi kuin löytyikin
helpoiten selaamalla ld:n manuaalia ja tarkistamalla c99-komennolla
käynnistyvän julkisivuohjelman manuaalista, miten ld-vaiheelle saadaan
tuupattua argumentteja. "-Wl,-z,now" johtaa siihen, että
ohjelmatiedoston kasaamisvaiheessa konepellin alla ajettava komento
"ld" saa mm. peräkkäiset argumentit "-z" ja "now". Oletusarvoisesti ld:n
ajo tulkitaan kuten "-z lazy" eli jaetut kirjastot ladataan laiskasti vain
tarvittaessa, eli kun jotakin kirjastossa sijaitsevaa aliohjelmaa
faktisesti kutsutaan.

* 2017 pois jätettyä:

Semaforin käyttö kuluttaja-tuottaja -ongelman ratkaisussa. (Semafori
tietorakenteena käytiin läpi, ja se on muistettava, ts. resurssien
määrää kuvaava kokonaisluku ja jono/joukko prosesseja, jotka
jonottavat siinä tapauksessa, että vapaana on 0 kpl resurssia).

TODO: Hyvä tietää -osastolle 2017:

*** Tiedostonhallinnan sovellusnäkökulma:

Esimerkki:

- Tiedostojen käyttöä POSIX-käyttöjärjestelmäkutsuilla ja C:n
alustakirjaston kutsuilla; tiedoston avaaminen ja luominen,
kirjoittaminen, sulkeminen. Käyttöoikeuksien asettaminen.

koodi repossa: 2017/esimerkit/l17/hellofile.c

Esimerkki:

- Oman "cat -apuohjelman" raakile; tiedoston avaaminen, lukeminen ja
kirjoittaminen tavu kerrallaan, sulkeminen C:n alustakirjaston
kutsuilla.

koodi repossa: 2017/esimerkit/l17/liit.c

Aasinsilta kohti tiedostonhallintaa ja tiedostojärjestelmiä muuttuu
oikeaksi sillaksi, kun käsitellään välissä vielä I/O -laitteiston
piirteitä, esimerkkinä kovalevy, joka soveltuu tiedon pitkäaikaiseen
säilyttämiseen tiedostoihin ja hakemistoihin organisoituna.

*** Lisää esimerkkejä erikoistiedostoista /dev/ -hakemistossa

Luennoilla on aiemmin nähty esimerkkejä muistakin erikoistiedostoista,
esim. /dev/urandom -tiedoston lukeminen saa käyttöjärjestelmän
generoimaan satunnaislukuja. Tiedostoon /dev/null voivat kaikki
käyttäjät "kirjoittaa", mutta siihen ohjattu data ei mene mihinkään,
vaan erikoistiedosto "nielee" tavut. Muita vastaavia, joita
unixmaisista usein löytyy:

+ /dev/random yrittää tuottaa "aitoa satunnaisuutta"
tarkkailemalla ulkopuolisesta ympäristöstä riippuvia tekijöitä,
kuten nettiyhteyksiä. *Älä käytä turhaan yhteiskäyttökoneella*,
koska generointi hidastuu kaikkien tarvitsijoiden
osalta. Ulkoisia ilmiöitä tapahtuu harvakseltaan "uskottavan
satunnaisuuden" aikaansaamiseksi. Normaalitarpeisiin lue
/dev/urandom -tiedostoa ("u"=="unlimited"), joka toimii kuten
C:n rand()-funktio. Tiukempiin kryptografiatarpeisiin tällainen
pseudosatunnaisuus ei ole välttämättä riittävä.

+ /dev/zero tuottaa loputtomiin nollatavuja luettavaksi.

+ /dev/tty on jopa POSIXin määräämä. Se toimii erikseen jokaiselle
prosessille, ja sitä tulee voida käyttää syöttöihin ja
tulostuksiin samoin kuin päätettä

*** Tiedostojärjestelmien toteutuksesta fyysiseen massamuistiin:

- kovalevyn rakenne

- lohkot muistissa ja levyllä; lohkot yleensä isompia kuin levyn
sektorit

- käyttöjärjestelmän yleiset tavoitteet (läpivienti, tasapuolisuus,
vasteajat jne.) voimassa myös I/O:n osalta. Lisäksi saatavuus- ja
säilyvyyskysymykset; vikasietoisuus.

- käytännön penkaisua shellin kautta:

+ komennot ``df`` (POSIX) ja ``mount`` (ei POSIX), ``du`` (POSIX).

reunahuomio: Mistä tietää, mikä on POSIXia ja mikä ei? Tietysti
standardin tekstistä. Komento joko on siellä tai ei. Tietyn
tiedostojärjestelmän toiminta ei ole standardin vaan kunkin
käyttöjärjestelmän omien laajennosten varassa. Unixmaisissa
tiedostojärjestelmän kiinnittäminen hakemistopuuhun tapahtuu
kuitenkin usein mount() -järjestelmäkutsulla ja shellissä mount
-apuohjelmalla. Irrottaminen umount() -järjestelmäkutsulla ja
umount -apuohjelmalla. POSIX vetää siis määrittelynsä rajan
selvästi laiteriippumattoman ohjelmiston ominaisuuksiin
(ts. tiedostojärjestelmän ja massamuistien olemassaolo,
osoitteistaminen).

+ inode / POSIXin "sarjanumero" : komennot ``ls -i`` (POSIX) ja
``stat`` (ei POSIX).

- esimerkki: vanhan unixin tiedostojärjestelmän toteutuksesta
yleiskuva, inodet ja levylohkot, isot tiedostot hierarkkisena
lohkolistana

- journalointi: kirjataan ensin ylös, mitä levylle aiotaan kirjoittaa;
sähkökatkon sattuessa menetetään vain meneillään olleen kirjoituksen
tiedot, mutta tiedostojärjestelmän rakenne ei muilta osin
korruptoidu, koska kesken jäänyt kirjoitustransaktio voidaan
peruuttaa seuraavan käynnistyksen yhteydessä.

- levyoperaatioiden vuorontaminen on oma haasteensa. Internetin
ihmeellinen maailma kertoo meille paljon hakusanalla "disk
scheduling" (tieteelliset artikkelitietokannat kertovat tietysti
uusimpia tutkimustuloksia yleistiedon lisäksi)

Havainto: myös laitteita on vuoronnettava! Magneettisen kovalevyn
vuorontaminen on sidoksissa fyysisen laitteen ominaisuuksiin
(pyöriminen, lukupään sijainti) ja tiedostojärjestelmän
organisointiin levyn pinnassa.

*** Lisäesimerkki -- kurssin mielessä kokonaisuudessaan liian syvällinen:

Kurssin opiskelijan harrastusprojekti: muinoisen rinnakkaisportin
keskeytyskäsittely.

- Tietoja portista: http://retired.beyondlogic.org/spp/parallel.htm

Tässäpä olikin hieno testi luennoitsijan omalle
tiedonhakukyvylle :). En voinut käyttää tähän kovin paljon aikaa,
mutta tässä ensimmäiset, ei välttämättä aivan oikeaan osuvat,
tulkintani:

- Jos ymmärsin oikein, laitteelle täytyy lähettää merkki,
ikäänkuin se olisi "printteri" (mitä se ei tässä tapauksessa
kuitenkaan ole:)). Sitten täytyisi tallentaa aikaleima hetkellä,
jolloin "ikäänkuin printteri" ilmoittaa keskeytyksellä, että se
on "tulostanut" edellisen merkin ja on valmis vastaanottamaan
lisää. Fyysisen laitteen luonteesta johtuen ei voi ennalta
tietää, millaisen ajan päästä tämä keskeytys tulee.

- Ensimmäisellä googletuksella tuli vastaan tällainen softa:
http://parapin.sourceforge.net/

- Tämä Parapin on ilmeisesti tehty Linuxin versiolle 2.6, jota ei
pahemmin tueta enää 2016. Ytimen rakenteessa voi olla tapahtunut
muutoksia, jotka edellyttäisivät softan porttaamista uuteen
versioon.

Seuraava perustuu ajatukseen, että Parapin tai vastaava toimisi
nykyisessä Linuxissa (tai käyttötarkoitus on sellainen, että
laitetta hallinnoivaan koneeseen voisi tietoturvallisesti asentaa
version 2.6).

Ohjelmiston dokumentaatiossa ensinnäkin on linkki selkeästi hyvään
johdantokirjallisuuteen:

- Rubini & Corbet: "Linux Device Drivers":
http://www.xml.com/ldd/chapter/book/ (ilmainen online)
http://shop.oreilly.com/product/9781565922921.do (ostoversio)

Jos esim. tuon Parapin-ohjelmiston ominaisuudet eivät riitä, niin
kirjan perusteella saanee yleiskuvan siitä, miten Linuxin
ajurijärjestelmä ja keskeytyskäsittelijät toimivat :), jotta voi
modata esimerkin perusteella oman ajurin.

Kyseinen Parapin -ohjelmahan on juurikin esimerkki
rinnakkaisporttia käyttävästä ajurista. Siinä näyttäisi kyllä
olevan lähes kaikki ominaisuudet, joita kysymyksen esittäjä
tarvitsee harrastusprojektissaan.

Parapinin voi äkkivilkaisun perusteella kääntää Linuxin ajuriksi,
joka toimii yhteistyössä normaalin "parport" -ajurin
kanssa. Keskeytyskäsittelijässä näyttäisi olevan callback-funktio,
johon ilmeisesti voi ajurin ylösajon kohdalla saada oman
C-aliohjelman ajettavaksi aina kun tietty rinnakkaisportti
keskeyttää. Keskeytyksen kohdalla voisi *ehkä* tehdä jotain
"quick-and-dirty" -tyyppistä, kuten::

static void rakentele_aikaleima_jotenkin(char *buf){...}
static laheta_porttiin_taas_uusi_operaatiopyynto_jotenkin(void *id){...};

void oma_koukkufunktio(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs){
char[20] aikaleima;
rakentele_aikaleima_jotenkin(aikaleima);
printk(KERN_INFO "Laite sanoi tiks kellon ollessa %s\n", aikaleima);
laheta_porttiin_taas_uusi_operaatiopyynto_jotenkin(dev_id);
}

Ja sitten, teoriassa, jos tällaisen saisi pyörimään, niin ytimen
lokitiedosta voisi käydä ajoittain nappaamassa rivit, joilla lukee
"Laite sanoi tiks", tyyliin shell-komento ``dmesg | grep "Laite
sanoi tiks"`` ja jäsentää riveiltä aikaleimat.

Tai sitten tuo oma käsittelijä voisi tehdä jotain
hienompaa. "Oikea unixmainen ajuri" näyttäytyisi tietenkin
loppukäyttäjälle tiedostona, esim. "/dev/munlaite/tilanne", josta
käyttäjä voisi lukea tekstimuodossa aikaleimoista johdetut
yhteenvetotiedot (jotka ovat käsittääkseni harrastusprojektin
lopullinen käyttötarkoitus).

Kevyellä tai raskaalla toteutuksella joka tapauksessa tuossa
harrastuksessa joutuu lueskelemaan oppikirjallisuutta ja
esimerkkikoodia, että saa homman pelittämään :). Hieno harrastus
siis!! :)

TODO: Heläytetään löytynyt oppikirja ehkä myös luentomonisteen
lisälukemistolistaukseen.

*** Muita ohitettuja 2017

Esimerkki:

- kahden eri ohjelman jakama muistialue
POSIX-käyttöjärjestelmäkutsuja käyttäen; toinen aasinsilta
tiedostojen käsittelyyn (jaettu muistialue näyttäytyy ohjelmalle
ja muillekin tiedostona!)

koodit repossa (+krediitit alkuperäiselle tekijälle):
2016/esimerkit/l15/shm_msgclient.c
2016/esimerkit/l15/shm_msgserver.c
2016/esimerkit/l15/README_shm_example.txt

- Todetaan esimerkissä oleva kilpa-ajotilanne (korjaamisen voi tehdä
erittäin vapaaehtoisena, hieman vaativampana,
harjoitustehtävänä...; sigesim.c:n malliin olisi syytä myös
käsitellä TERM-signaali, jotta serveri osaa poistaa jaetun
muistialueen loppuessaan lopetussignaalin
johdosta. Oletuskäsittelijä ei voi tietää, että prosessi on
pyytänyt yhteisen muistialueen.)

- Katsotaan, että muistialue näkyy tiedostona hakemistossa /dev/shm
... POSIXin vaatima kauttaviivalla alkava nimi on vaan lisätty
Linux-toteutuksessa /dev/shm:n perään.

- Ja juu.. elä anna hakkerin tehdä tätä jaetulle muistillesi:

echo Hei vaan hei | dd of=/dev/shm/foo1423 bs=1 seek=4 conv=notrunc

- Telmitäänpä hetki tämän esimerkin ja tietoturvakysymysten äärellä,
ja varmistutaan että Ohjelmistoturvallisuus ja
Tietoverkkoturvallisuus ovat tarpeellisia jatkokursseja...

*** I/O:sta ja laitteista ohitettua 2017:

- DMA.

- RAID

*** Vuoronnusmenettelyjä, RT, skriptit.

Vuoden 2016 luennoilta 9-10:

Kerrataan tässä kohtaa yleisökysymys, joka viikko sitten tuli vasta
varsinaisen luentoajan jälkeen, videoinninkin loputtua. Tämä tulee
ihan pian tarkemmin, mutta otetaan silti jo alustava näkemys asiaan:

- muistihierarkian käytännön toiminta: laitteisto tosiaankin hoitaa;
sovellukselle päin näkyy peräkkäisiä tavun eli 8 bitin mittaisia
muistipaikkoja, joilla on omat, peräkkäiset osoitteensa. Vilkaistaan
kurssin loppupuolelle (lukuun Muistinhallinta): AMD64:ssä on
nelitasoinen hierarkinen "kartasto", jonka kautta konkreettinen
osoitteentulkinta virtuaalisesta fyysiseksi tapahtuu.

Idean tasolla meille riittää ajatella yksitasoista ns. sivutaulua,
jollaisen osaaminen on yleensä ollut tenttikysymyksenäkin. Eli ikään
kuin ajateltaisiin vain AMD64:n viimeistä taulukkotasoa, jonka nimi
oikeassa manuaalissakin on "Page table". Idean tasolla riittää myös
ajatella paljon lyhyempiä muistiosoitteita kuin esim. AMD64:ssä
oikeasti on.

Joka tapauksessa muistiosoitteen bittijonon alku ilmoittaa, mille
sivulle osoitus kohdistuu, ja loppuosa, esim. 12 bittiä ilmoittaa
tarkan osoitteen kyseisen sivun sisällä. Fyysinen muisti on jaettu
sivukehyksiin.

Sivutaulujen (ja tarvittaessa monitasoisten hakutaulukostojen)
luonti on käyttöjärjestelmän muistinhallintaosion vastuulla. Se
tekee sen prosessorin ja MMU:n manuaalin määrittelemillä
keinoilla. Toki itse taulut ja "kartastot" ovat määrämuotoista
dataa, joka sijaitsee tietokoneen muistissa (käyttöjärjestelmän
hallitsemalla alueella), missä kaikki muukin. Esim. "AMD64 System
Programmer's Reference" kertoo kaiken siitä, miten näitä tauluja
käytetään.

* Vuoden 2015 toteumaa:

** Luento 17: Tarvittavat paikkaukset. Yhteenveto. Kertaus ja tärpit

Agendalla olisi:

*** Tomin terveisiä demoista:

- demot 1, 2 ja 3 mennyt hyvin ja ohjeaikataulussa:

+ demosta 1 läpi 137, hylkykertoja 26, syy yleensä "oudot
rivinvaihdot", jollaisia ei suoraviivaisesti ohjeiden mukaan
toimimalla oikein pysty tulemaan..

+ demosta 2 läpi 117, hylkykertoja 17, syy yleensä jokin
puuttuva tai erilainen tuloste kuin pyydettiin

+ demosta 3 läpi 108, hylkykertoja 4 (syy ympäristömuuttujan
puuttuminen)

+ demosta 4 läpi 70, hylkykertoja 26 (yleensä useita ongelmia;
pienillä on mennyt läpi, mutta vähintään merkin poistamisen)

* ei-kääntyviä ohjelmia tänä vuonna vain 2.

* varottava "1:llä ohi" virheitä.

* yksinkertaisuus on hyve.

* kynä ja paperi!

+ demosta 5 läpi 38, hylkykertoja 41 (pienillä mennyt läpi,
ts. noin 2-3 ongelmakohtaa läpi, useampi -> ei vielä läpi)

* selkeitä ongelmia ymmärryksessä on, jos esim. kuvittelee
paikallisten muuttujien sijaitsevan koodialueella tai
toisin päin.

* suurin muistiosoite, joka on taulukolla käytössä?

* bitit ja tavut sekaisin? "tavu==8 bittiä" Montako tavua
varattu tilaa 6:lle 8-tavuiselle int:lle? Ei varmaan 6*8*8
tavua!

* kummallisiakin lukuja, joille Tomi ei keksinyt selitystä..

* muistin olemuksesta ei vielä ole selkeää, yksinkertaista
mielikuvamallia.

* Missä muuttujan "samoja" arvo oli aluksi?

+ demosta 6 läpi 39, hylkyjä 6 (hyväksymisperusteena, että
ohjelma vähintäänkin toimii niinkuin tehtävänannossa on

- Hyvin harva on käyttänyt hyödykseen Tomin varattavia
ohjauksia. Toivottavasti sessioista on kuitenkin ollut hyötyä.

*** Käsittelemättä jäivät edistyneempi vuoronnus ja skriptaus

Vuoronnuksesta ja vuoronnusmenettelyistä lyhyesti:

- yksinkertaisimmillaan FCFS (first come first serve), "eräajo"

- moniajossa yksinkertaisimmillaan Round-robin

- prioriteetit, esim. prioriteettikohtaiset kiertojonot;
monimutkaistaa vuorojen jakamista - tarvitaan monipuolisempi
vuoronnusalgoritmi; vaarana mm. nälkiintyminen (matala prioriteetti
ei ehdi saada juuri lainkaan aikaa)

- dynaamiset prioriteetit

- reaaliaikajärjestelmät ja -vaatimukset, prioriteetit ja
pre-emptiivisyys, watchdogit

- kompromissit esim. vasteaika vs. throughput

- mikroydinmallissa käyttöjärjestelmän omien säikeiden vuoronnus ja
prioriteetit vaikuttavat kokonaisuuden toimintaan

Eräs IPC:henkin liittyvä yksityiskohta:

- Käyttöjärjestelmän suorituksesta ja moduulijaosta; kernel mode
vs. user mode.

- Käyttöjärjestelmän ajonaikaisesta rakenteesta: monoliittinen
vs. microkernel

+ vuoronnus, kutsurajapinta ja IPC-menettelyt tarvitaan
käyttöjärjestelmätilassa, mutta muut palvelut voivat tapahtua
joko käyttöjärjestelmätilassa tai käyttäjätilassa;
palveluprosessit voivat kommunikoida ja synkronoida toimintonsa
IPC-menettelyjen kautta.

+ Käytännössä yleensä hybridi, jolla haetaan kompromissia
(mm. modulaarisuus, turvallisuus ja toimintavarmuus vastaan
suorituskyky).

- Uusinta tutkimusta aiemmista aihepiireistä? Katsotaan vähän vaikka
WoKista ja ACM digital librarysta hakusanoilla "deadlock", "process
synchronization", "microkernel" (tai muita tähän mennessä nähtyjä
avainsanoja).

- Yksi esimerkki microkerneliksi suunnitellusta ytimestä on "Plan 9
from Bell Labs": http://plan9.bell-labs.com/plan9/

Johdattelua skriptaukseen:

- katsotaan läpi muutama etäkäyttökoneelta ja/tai netistä löytyvä
skripti erilaisiin tarkoituksiin, esim.:

+ ohjelman käynnistäminen tietyssä ympäristössä tai tietyin
lisäargumentein, esim. yliopiston palvelimilla komento "c99" on
skripti, joka tekee esivalmisteluja ja käynnistää varsinaisesti
gcc -kääntäjän.

+ järjestelmäpalveluiden käynnistys/pysäytys, kokonaisjärjestelmän
ylösajon operaatiot; esim. yliopiston palvelimilla skripti
/etc/rc.sysinit tapahtuu käynnistyksessä; mm. yhdistää
hakemistopuuhun tiedostojärjestelmiä, aloittaa heittovaihdon ym.

+ monisteessa luetellaan useita muita shell-sovelluksia

- shellin perusrakenteita (demotehtävän 6 tasolla); esimerkkinä c99:n
käynnistysskripti, jossa on muuttujia, for-silmukka, case-ehdot,
tulosteen ohjaus virhetulosteeksi.

*** Mitä siis ehdittiin tänä vuonna

Yleiskuva luentomonisteeseen - luvut 1-12, 14 ja 15. Koodiliitekin on..

*** Sitten kertaus ja tärpit!

Tentin kysymystyypit ja yleinen rakenne julkaistiin noin 5 vuorokautta
ennen tätä luentoa.

Yleiskuvaa:

- kysymyksiä on muutamaa eri tyyppiä: väittämiä, termien yhdistämistä
niitä kuvaileviin määritelmiin tai
ominaispiirteisiin. Esimerkkiskenaarioihin tai mallikoodeihin
perustuvia väittämiä ja "mikä on lopputulema"
-tyyppisiä. Vastauksena joka kohdassa on kirjain, järjestetty jono
kirjaimia tai lukuarvo.

Kysymyksissä pitää olla tarkkana, koska jokainen sana vaikuttaa
luonnollisessa kielessä ja jokainen merkki vaikuttaa
ohjelmointikielen syntaksissa!

Alkuperäisessä, muotoilemattomassa mallitentissä on kysymysten
lisäksi mallivastaukset sekä pohdintaa.

- alkupuolella erillisiä osaamistavoitteita on useampia, joten
aihepiirit saattavat vaihdella enemmän tenttikerrasta toiseen.

- on myös "kestotärppejä" eli aihepiirejä, joista tullaan kysymään
joka tentissä (joskin eri kysymyksiä ja mahdollisesti tahallaan eri
tavoin toimivan esimerkin kanssa, joten mallivastausten opettelu
ulkoa ei auta, vaan koodien ja algoritmien toiminta pitää ymmärtää):

+ erityisesti shell-komentojonot, minish-toteutus,
assembler-ohjelma, pino ja aktivaatio debuggerissa, sivutaulut ja
osoitteenmuunnos.

- Tehtävissä tarkoituksella "harhautuksia", joten vastaaminen
edellyttää ymmärtämistä ja annetun esimerkin tarkkaa läpilukua.

Ei muuta kuin onnea (...eipäs kun osaamista) -- tenttiin!

Keskustelua, jos aikaa on!!

** Palauteluento ekan tentin jälkeen 2015 (vapaaehtoinen/täydentävä)

Koska salia ei ole, tämä tullee nyt vaan meilitse, kunhan ensimmäisen
tentin arvostelu on tehty.

*** Agenda:

- Arvio vastauspapereihin kirjatuista ja jälkikäteen ilmoitetuista
kommenteista kysymyksiin liittyen. Alustavat kommenttini niistä,
ennen kuin ehdin meditoida asian ympärillä enemmän.

- "Vapaa sana" -vastaukset (anonymisoituina) ja omat kommenttini
niistä.

- Yleistä palautetta demojen tarkastuksessa havaittujen ilmiöiden
pohjalta (pääasiassa tulevia opintoja ja alalla toimimista
silmälläpitäen)

- Kysymyksiä, kommentteja, keskustelua.

*** Sähköpostilistalla esittämäni toimintasuunnitelma:

Kysymysmuoto oli uusi, ja silloin on "bugien" riski suuri. Saa nähdä,
miten tässä käy.. että onko sitä hommaa nyt enemmän vai vähemmän kuin
avoimissa kysymyksissä, ja saadaanko järkevän näköistä
arvosanajakaumaa. Mikäli arvosteluperusteita täytyy justeerata,
tehdään muutokset tietenkin opiskelijan eduksi, jos niitä päädytään
tekemään. Ei ollut vielä lupaus, ennen kuin vastausten kokonaisuus ja
koko populaation arvosanajakauma on selvillä.

113 perinteisen "esseetentin" tarkastaminen kestäisi itselläni useita
työpäiviä, missä ajassa luultavasti ehdin suorastaan tekemään
automaattisen tarkistimen, johon [tämänkertaisen tenttimuodon]
vastaukset voi syöttää. Optista lukijaa ei (vielä tässä
vastausmuodossa) pysty käyttämään, mutta pikaisen testin perusteella
yhden vastauspaperin manuaalinen syöttäminen kestää 30 sekuntia, mikä
on kokonaisuuden kannalta olematon aika. Sieltä saapi sitten nähtyä
myös kysymysten osalta, onko jokin ollut selvästi vaikeampi /
mahdottomampi kuin jokin toinen.

*** Arvio tavoista, joilla arvostelua korjataan tarvittaessa:

- Kysymyksen poistaminen arvostelusta kaikkien osalta ei tarkemmin
ajatellen ole oikeudenmukaista. Monitulkintaisuus on varmasti
hienovaraisissa nyansseissa, joita ei ole tullut ajatelleeksi
kysymyksen tekijä, eikä luultavasti suurin osa
vastaajistakaan. Olisi paha, jos suurimmalta osalta kumoutuisivat
pisteet tapauksessa, jossa monitulkintaisuuden havaitseminen vaatii
syvällisempää eforttia.

Miten sitten voisi toimia? Tämän hetkinen suunnitelmani:

+ Moniselitteiseen kysymykseen hyväksytään kaikki oikeiksi
tulkittavat vastaukset, +0.5 pistettä

+ Muissa kuin väittämäkysymyksissä ei kuitenkaan hyväksytä
vastauksia, jotka ovat tulkinnasta riippumatta vääriä (niistä
edelleen miinuspisteitä)

+ Tyhjä kohta, jossa on mainittu moniselitteisyydestä, tulkitaan
oikeaksi vastaukseksi, koska löytyy ymmärrystä osoittaa
monitulkinnallisuus. Tästä +0.5 pistettä.

+ Tyhjä kohta, jossa ei ole mainittu moniselitteisyydestä, tulkitaan
edelleen ohitetuksi. Edelleen 0.0p.

Uskoisin, että näin (1) ei rokoteta ketään turhaan, (2) ei vähennetä
pisteitä tyypeiltä, jotka ovat luottaneet kysymykseen omana
supertärppinään (3) ei myöskään palkita "tuulituloksella" niitä,
jotka eivät ole osanneet vastata suuntaan saati toiseen.

Toimintamalliehdotusta saa kommentoida. Lopullinen arvostelu tapahtuu
automaattisesti; tieto perustelun olemassaolosta kirjataan
arvosteluskriptiin.

(sanoinko skripti? juu, samalla python-skriptillä tullaan
arvostelemaan, millä kysymykset on generoitu
kysymyspankista... pittää vaan liittää tietorakenteisiin vielä
lippuattribuutti, oliko kysymys havaittu
huonoksi.. kysymys.isBadQuestionOMG())

*** Tentin osallistujien esitykset monitulkintaisiksi kysymyksiksi:

Mahdollisesti tai todennäköisesti arvosteluun vaikuttavia huomioita:

- Tehtävä 1: Tapahtui reaalimaailman "off-by-one" -virhe.. [luennolla
sanoin muuten "one-off", joka on tietysti väärä sana tähän
tarkoitukseen. Off-by-one on oikea termi...] olin heti niin
tyytyväinen ensimmäiseen kysymykseen, että sitä en juurikaan
ajatellut enää uudempaan kertaan, vaan tarkka läpikäynti lähti
kysymyksestä 2, koska "se ensimmäinenhän on jo varmasti OK, kyllä mä
sen tiedän". No ei se ihan ollut. Opiskelijoiden havaintoja:

+ "moniselitteinen, koska ei voida tietää puhutaanko koko
lähdekoodista vai tarkoitetaanko vain sitä, että prosessin omat
säikeet toimivat prosessin koodin sisällä, sillä ne eivät
välttämättä käytä koko koodia"

+ "A, jos siis tarkoitetaan sitä koodia ohjelmoijan kirjoittamana
tekstipötkönä, ei sitä, ettäkö säikeet suorittaisivat aina samaa
kohtaa koodista. Tässä mahdollinen monitulkinnallisuus?"

+ "Valtavan epämääräinen sana 'koodi'"

Mielessäni tarkoitin koko ajan "prosessin koodialue on sen säikeille
yhteinen", enkä tulkinnut tehtävänantoon päätynyttä tekstiä siten
kuin se oli ("prosessin koodi on sen kaikille säikeille
yhteinen"). Siis tuo "koodi" voi olla paljon kaikkea: lähdekoodi
(hyvin todennäköisesti eri lähdekoodi jokaisella säikeellä),
käännetty binäärikoodi (jossa todennäköisesti eri osio jokaisella
säikeellä), prosessin virhekoodi, salauskoodi..

- Tehtävä 7: Kysymyksenasettelu meni pieleen, joten arvostelu vaatii
tältä osin jonkin oikeudenmukaisen korjauksen. Havaintojen yleiskuva:

+ Esimerkissä menin ja sanoin että skenaariossa on 10
intensiivisesti laskevaa sovellusta. Nämähän pyörähtää 50Hz
kellolla läpi 5 kertaa sekunnissa jokainen. Väliin mahtuu myös
satunnainen muu prosessi viimeistään 0.2 sekunnin sisällä,
vaikka se tulisi kiertojonon perältä. Ei tämä nyt ihan
megaluokan viive olisi ihmisen näkökulmasta. Eri asia olisi
reaaliaikajärjestelmä, jossa on pakko kelata jonoa
nopeammin. Mutta tällaista ei nyt ollut spesifioitu tehtävän
esimerkkiskenaariossa.

+ lisäksi sanamuoto voisi olla "painottaa vähän" tai "vähän
laskentaa vaativia". Luonnollinen kieli on ikävästi
moniselitteistä; onneksi on ohjelmointikielet syntakseineen :)

Alustava suunnitelma siis, että A, B ja "perusteltu tyhjä"
hyväksytään kaikki oikeina vastauksina (+0.5p). Tyhjä ilman
perustelua normaali 0.0p

- tehtävät 21--22: Tässä on muutaman opiskelijan kanssa keskustelu /
väittely kesken, että oliko kyseessä oikeasti osaamistavoitteita
mittaava kysymys vai "liian paha kompa" tiedostopäätteestä .tex tai
sen puuttumisesta johtuen. Jonkinlainen ratkaisu tästä tulee, mutta
toistaiseksi auki.

Mahdollisesti on höllennettävä väärän vastauksen miinuspisteitä
tämän osalta. Mutta tyhjäksi tätä ei varmasti ole jättänyt kukaan,
jolla oikea osaaminen löytyy. Huolimattomuus on sitten asia
erikseen, ja pittää pohtia, kuinka paljon sitä sitten saisi sallia.

- Tehtävä 28: Tapahtui perinteinen "viime hetken tarkennus", joka ei
ollut loppuun asti harkittu. Note to self: älä tee viime hetken
tarkennuksia. Tarkkaavaisen opiskelijan havainto:

+ "Mahdollinen monitulkinta: ohjelmakoodissa sem.arvo on kurssin
mallin mukaan kokonaisluku (joka siis voi olla etumerkillinen
kuten koodissa on 'if (sem.arvo <= 0))', mutta todellisuudessa ei
arvo koskaan laske pakkasen puolelle. Ei voi olla vaikkapa '-2'
vapaata tai täyttä paikkaa.

Näin se on. Toteutus voisi antaa semaforin arvon mennä pakkasen
puolelle, jolloin sen itseisarvo tarkoittaisi jonottavien prosessien
määrää.. Tämä ajatus nyt ei ollut itsellä mielessä, kun "tarkensin"
tehtävänantoa viime hetkellä. Uusinnoissa tämä väite tulee muotoon,
jossa etumerkistä ei puhuta.

Tällä kertaa tässäkin hyväksyttävä A ja B sekä kommentoitu tyhjä.

- Tehtävä 29: Edellisen kohdan vuoksi mahdollisesti myös
moniselitteinen. Tutkitaan ennen kuin hutkitaan.

- Tehtävä 45: En vielä tiedä toimintamallia, ennen kuin nähdään kaikki
vastaukset. Opiskelijan havainto:

+ "B, koska käyttäjä voi itse määrittää tiedoston nimen"

Nythän on niin, että voi määrittää.. mutta tiedostoon voi määrittää
useita nimiä ns. kovina linkkeinä. Asia on mielestäni kyllä
kirjoitettu auki aika hyvin monisteen nykyiseen versioon. Samoin se,
että nimi ei ole osa tiedoston sisältöä eikä myöskään i-solmun
sisältöä. Itse asiassa monisteen lopullisessa versiossa on
suorastaan kursiivilla (harvoissa ja valituissa paikoissa käytetty
tehokeino!) seuraava täsmällinen ilmaisu: "tiedoston nimi määräytyy
hakemistotiedostoon kirjatun merkkijonon perusteella!"

Voi olla, että evidenssi ei tule riittämään tämän tehtävän
arvostelun muuttamiseen.

Havaintoja, jotka eivät välttämättä aiheuta toimenpiteitä:

- Lukuisia yksittäisiä havaintoja; erityisesti sellaisten
ääritapausten pohdintaa, joihin asti johdantokurssilla ei
päästä. Olin jo aikeissa ennen tenttiä meilata, että "elvistely on
sallittua, jos sille on oikea osaamispohja olemassa". Tulen käymään
näiden muutamien "Agoran elvisten" tiuhaan kommentoidut
vastauspaperit läpi erikseen, ja jos kommentit ovat tarkoin
analysoituna valideja niin antaa mennä vain... Vastauspaperien
yleiskuva (ilman tarkempaa tarkastelua) voisi viitata siihen, että
nämä ovat osaamisensa aiemmin hankkineita, joiden arvosanat
painottuvat yläpäähän joka tapauksessa.

Tämä sinänsä miellyttävä "gurujen" kanssa operointi ei vaikuta
johdantokurssin tietojen pohjalta tehtyihin vastauksiin.

*** "Vapaaehtoinen vapaa sana" -kysymyksen vastaukset:

- "Varsin selkeä kurssi. Osaamistavoitteet selkeytti ja mallitentti
helpotti varsinaiseen tenttiin lukua, kun näki vähän sokeita
pisteitään. Lisäksi se, että näki kysymystyypit ennakolta helpotti
ja nopeutti tenttiä. Ihana tavoite: opiskelija *uskaltaa* ja osaa
käyttää selliä. Siinä on pieni kynnys, kyllä."

Kiitos positiivisesta palautteesta. Voin kertoa, että mietin
tavoitteita tarkoin, ja tuo "uskaltaa" on olennainen osa, vaikka
mielestäni tärkeintä kyseisessä tavoitteessa onkin "aiheuttamatta
vaaraa omille tiedoille tai häiriötä muille käyttäjille tai
järjestelmälle" :)

- "Harmi kun kaikki mielenkiintoinen ja tärkeä tiivistyi n. 5
viimeiseen luentoon. Pehmojohdanto oli parasta viihdettä vähään
aikaan. Luennot aina yhtäaikaa eikä jaksanut käydä siksi
paikalla. Kiva kun demoilla ei kovaa kiirettä."

Kiitos rakentavasta palautteesta, jossa oli positiivisiakin
osioita :). Itse olen sitä mieltä, että alusta lähtien kaikki oli
tärkeää. Mielenkiintoisuus on subjektiivista. Omasta mielestäni
alkupuolen asia on huikean mielenkiintoista, mutta kuten monisteen
johdannossakin totean, henkilökohtaiset mielenkiinnon kohteet
vaihtelevat varmasti. Tarkoitus oli, että alkupuolella tulisi
tekninen pohja ymmärtää ilman suurempaa käsienheiluttelua
loppupuolen asiat, joissa ns. "korjataan hedelmät" (termi, jota joku
matematiikan luennoitsija aikoinaan käytti siitä, kun alkupuolen
teoreettisilla tuloksilla aletaan viimeisillä luennoilla tehdä
jotakin hyödyllistä :))

Pehmojohdanto ilmaantui viimevuotisen yksittäisen palautteen
perusteella, ja sen on tosiaan tarkoitus olla
viihteellinen. Tulevaisuudessa siirrän sen ehkä kuitenkin
liitteeksi, jolloin pääteksti menisi ensimmäisillä sivuilla suoraan
tekniseen asiaan.

- "Vaikeata on, kun tulee miinuspisteitä. Kurssin alussa olleet demot
olivat liian helppoja, niin kuljin vähän löysin rantein. Pistä
seuraavalla kerralla assembler-jutut heti ja skriptit lopuksi, niin
lähtee oikeammalle raiteelle.

Kurssin asiasisältö on kokonaisuutena OK ja materiaali oli hyvää.

Sellaista toivoisin, että jos keräsin nyt vahingossa liikaa
miinuksia, enkä pääsekään läpi, niin voisitkohan tiedottaa
epäonnistumisesta heti? Muuten en ennätä valmistautua uusintaankaan.

Mukavaa oli, että tenttitilaisuudessa on kunnolla aikaa."

Kiitos jäsennellystä palautteesta, hyvistä huomioista ja
kohteliaista lisäyksistä :).

Miinuspisteiden osalta on ehkä katsottava kaikkien 113 tenttijän
tulokset ja tehtäväkohtaiset pisteet, ja mietittävä, onko se -0.5
pistettä liikaa arvaamisen kitkemiseksi. Väittämätehtävissä
odotusarvo arvaamalla olisi 0, ja nyt kun on myös "yhdistä lauseita"
ym., joissa oikean vastauksen arvaustodennäköisyys on mallia 25%,
niin arvaamisen odotusarvo oikeastaan on negatiivinen.

Voi olla, että pienemmälläkin miinustuksella saataisiin
minimaaliseksi riski päästä arvaamalla läpi. Maito on tietysti jo
maassa siinä mielessä, että arvosteluperuste (-0.5 väärästä) oli
tiedossa tenttiä tehtäessä, joten jokainen tenttijä on tehnyt oman
riskiarvionsa sen tiedon varassa. Tällä perusteella tätä ei ehkä
uskalla jälkikäteen enää muuttaa tämän kurssikerran
osalta. Katsotaan ja analysoidaan tulokset, ja tehdään sitten
toimenpiteitä.

Erityisesti katsotaan, että arvosanajakauma käy järkeen. 113 hengen
populaatio on uskoakseni riittävän suuri arvioiden tekemiseen ja
vertaamiseen aiempiin kurssikertoihin, vaikka kysymykset nyt
erityyppisiä olivatkin.

- "GNU/Linux; kernel ja käyttis ovat eri asia, kernel ei yritä
toteuttaa POSIXia"

Hyvä täsmennys. Asiahan on selvä, mutta on saattanut jäädä sanomatta
juuri noilla sanoin. Kirjataan se jatkossa materiaaliin noilla
sanoin. Uskon kuitenkin, että tällä kurssikerralla saatiin riittävän
useaan otteeseen käsiteltyä kirjastojen kerroksia ja ytimen
kutsurajapintaa, joten kokonaisuuden jälkeen pitäisi olla kyllä
selvää, mihin kirjasto loppuu ja ydin alkaa, ja mihin kerrokseen
POSIXin toteuttaminen sijoittuu.

HUOM: Jos muistat laittaneesi tenttipaperiin jotakin, mitä tähän ei
ollut kaivettu, niin ilmoita!! Koska olen mielestäni ottanut kaikki
papereissa olleet kommentit tähän.

[Seuraavat löytyivät tarkemmassa läpikäynnissä luennon jälkeen]:

- "Tulin tähän tenttiin koska olin unohtanut poistaa ilmoittautumiseni
ajoissa. Tarkoitus oli tulla tekemään koe vasta 12.6., eli tähän
tilaisuuteen ei oltu valmistuttu. Ompas käsiala huonontunut kun
tässä opinahjossa on vuoden viettänyt."

Propsit siitä, että tulit paikalle tenttitilaisuuteen, johon olit
ilmoittautunut! Onnea ja osaamista seuraavaan yritykseen
12.6. Käsiala kannattaa pitää kunnossa. Pidemmän päälle joutuu melko
todennäköisesti draftailemaan suunnittelukaavioita, mindmappeja ynnä
muuta, joista kavereiden täytyy saada selvää. Alussa ei vielä ehditä
tuohon opinahjossa, kun on niin paljon koodattavaa :).

- "Tentti oli hyvä."

Noh.. kiva että ainakin joku tykkäsi :) Katsotaan onko tilanne sama
vielä arvostelun jälkeen...

- "Unohdin lukea tenttiin :)"

- "Täytyy vielä vähän treenata..."

- "Valitettavasti tälle kurssille ei jäänyt aikaa, mutta opiskelen
varmaan kesällä ja tentin heinäkuussa :)

Uusinnassapa sitten!

- "Hyvä kurssi. Haastava verrattuna moneen ja taitaa uusintaan tentti
mennä. You are not prepared!"

Kiitos positiivisesta palautteesta. Haastaviahan kaikkien kurssien
pitäisi olla, eihän niissä muuten oppisi uutta :). Next time you'll
be prepared!

- "Tuuletetaan! (toivottavasti tarkastuksen jälkeenkin on syytä siihen)

Tutkitaan ennen kuin hutkitaan. Kyseisen palautteen antaja voi
kylläkin tuulettaa vähintään selkeää läpipääsyä vastausrivinsä
yleiskuvan perusteella. Mallia monta oikein, eikä yritelty arvailla
liikaa.

- "Ei voi mennä läpi. :)"

Hyvä, jos tilanne kuitenkin hymyilyttää hymiön verran :). Uusinnassa
sitten!

- "Monivalinta on yllättävän hyvä tenttimuoto; vääristä vastauksista
tosin rokotetaan ehkä turhan ankarasti, vaikka virhe ajattelussa voi
olla pieni. Kiitokset hyvästä kurssista!"

Kiitos positiivisesta palautteesta sekä perustellusta kritiikistä!

Kyllähän se näin jälkiviisaasti ajatellen on rankka rokotus tuo -0.5
pistettä. Nyt kun sitä ei etukäteen osattu arvata, niin tämän kanssa
on elettävä vielä kesän kaksi uusintaa (ks. perustelut
yllä). Populaation tasolla skaalataan kokonaispisteytystä kaikkien
osalta tarvittaessa, jos tarvetta ilmenee.

- "Mukava kurssi, paljon asioita jotka on hyvä tietää. Tavallaan
hyötyy ja tavallaan kärsii demojen vapaammasta aikataulusta
(soveltuu kyllä hyvin kiireisemmän opiskelijan aikatauluun).

Kiitos positiivisesta palautteesta ja rehellisestä mielipiteestä
aikataulutuksesta. Deadlinet ovat pohdituttaneet paljon vuosien
varrella, ja jokaisessa ratkaisussa on hyviä ja huonoja puolia.

- "Muistutti niin paljon mallitenttiä, että tuntui helpolta. Kohta 28
meni arvailuksi, muut kuvittelen tietäväni."

Näin oli tarkoitukseni, että malliin tutustutaan ja sitten tuntuisi
helpolta. Mutta toivottavasti olit myös tarkkana, koska tehtäviä oli
muutettu malliin nähden! Automaatti sen aikanaan kertoo.

Tehtävää 28 ei olisi kylläkään välttämättä kannattanut arvata :)
Katsotaan nyt, miten kyseisen tehtävän arvostelun kanssa käy
ylipäätään (ks. palauteluennolla läpikäydyt huomiot ylempänä).

- "Kurssi oli loistava, mutta Ohjelmointi 2 ja vaihtoon hakeminen
söivät voimavaroja suoritukselta. Tehtävät olivat paras
osa. Erityisen selkeä opastus ja harjoitteet vähensivät pelkoa
uudelta unixkäyttäjältä"

Kiitos positiivisesta palautteesta. Olen tehnyt paljon töitä
mm. mainitsemiasi piirteitä kohti eli selkeää opastusta ja
pelkokertoimien pienentämistä uusien teknisten asioiden lähestymistä
kohtaan. Toivottavasti vaihtokohde löytyy! Vaihtoon lähteminen on
erittäin suositeltavaa. Muista sopia vaihdossa tehtävistä kursseista
*etukäteen* oman opintoneuvojan kanssa :)

- "Pitäisi katsoa luentotallenteet ainakin kaksi kertaa lisää ennen
kuin tuntisi osaavansa."

Niitä voi onneksi kotona kelailla tylsien osien yli ja katsoa
tuplanopeudella tai hidastettuna tarpeen mukaan :)

*** Yleistä palautetta demoista

Nämä löytyvät demosivustolta (ei varsinaisa spoilereita niille, joilla
demot on vielä kesken):

http://itka203.it.jyu.fi/pages/geneerinen_palaute_opiskelijoille_2015.rst

Käydään läpi luennolla, jos ehditään.