🏅 מה תקבלו מהקורס?

• ✅ הבנה מעמיקה של עקרונות הקרנל בלינוקס למערכות Embedded
• ✅ דוגמאות מעשיות להמחשת תהליכי הפיתוח
• ✅ ניתוח וניהול מתקדם של תהליכים, זיכרון ותקשורת בין ה User Space לקרנל
• ✅ פיתוח שירותים ויישומים מתקדמים באמצעות כלי Cross-compilation
• ✅ כתיבת והטמעת מודולים ב-Linux Kernel וניהול קבצים בצורה יעילה

📅 פרטי הקורס

שעות: 19:30 – 21:30

יום בשבוע: חמישי

פלטפורמה: Zoom

תאריכים: 8.5.2025 | 15.5.2025 | 22.5.2025 | 29.5.2025 | 5.6.2025 | 12.6.2025 | 19.6.2025 | 26.6.2025 | 3.7.2025 | 10.7.2025

סה”כ: 10 מפגשים של שעתיים

סילבוס הקורס

Lesson 0: Introduction and Environment Setup

• Instructor Introduction
• Course objectives and overview
• Setting up the development environment
• Cross-compilation toolchain
• Virtual machines and emulators
• Required software packages
• General-purpose OS vs Real-time OS fundamentals
• Linux in embedded systems: history and use cases
• Introduction to the Linux Kernel
• Getting Started with the Kernel

Lesson 1: Kernel Basics and Process Management

• Understanding the kernel architecture
• Linux kernel subsystems overview
• Process fundamentals
• Process descriptor and task structure
• Process states and lifecycle
• Process scheduling
• Scheduling classes and policies
• Priority management
• Building and configuring the kernel
• Menuconfig and defconfig
• Cross-compilation for embedded targets

Lesson 2: System Calls and Kernel/User Space Communication

• System call mechanism
• Implementation and registration
• Parameter passing
• Kernel ABI considerations
• procfs and sysfs interfaces
• Creating kernel interfaces
• Reading/writing kernel parameters
• Communication with the user space
• Ioctl communication
• Lab: Implementing custom system calls

Lesson 3: Synchronization Mechanisms

• Critical sections and race conditions
• Kernel synchronization primitives
• Spin locks
• Semaphores and mutexes
• Reader-writer locks
• Avoiding deadlocks and livelocks
• Practical synchronization patterns
• Kernel Data Structures
• Linked Lists
• The Linux Kernel’s Implementation
• Queues
• Maps
• Binary Trees
• Binary Search Trees
• Lab: Implementing thread-safe kernel modules

Lesson 4: Interrupts and Bottom Halves

• Interrupt handling fundamentals
• IRQ management
• Registering interrupt handlers
• Top-half vs bottom-half processing
• Deferring work mechanisms
• Softirqs
• Tasklets
• Work queues
• Interrupt context restrictions
• Lab: Implementing efficient interrupt handlers

Lesson 5: Timers and Time Management

• Kernel notion of time
• Jiffies and timevals
• High-resolution timers
• Timer implementation
• Creating and using timers
• Timer callbacks
• Delayed execution techniques
• Sleep and wait queues
• schedule_timeout()
• Real-time considerations
• Deterministic timing
• Minimizing latency

Lesson 6: Memory Management

• Memory management fundamentals
• Virtual memory concepts
• Page tables and address spaces
• Kernel memory allocation techniques
• kmalloc vs vmalloc
• Slab allocator
• Low-level memory operations
• Atomic operations
• Memory barriers
• Memory considerations for embedded systems
• Working with limited resources
• Memory optimization techniques
• The Virtual Filesystem
• Common Filesystem Interface
• The Superblock Object
• File Operations

Lesson 7: The Block IO Layer

• Anatomy of a Block Device
• Buffers and Buffer Heads
• The bio Structure
• I/O vectors
• I/O Schedulers
• The Job of an I/O Scheduler
• The Linus Elevator
• The Deadline I/O Scheduler
• The Complete Fair Queuing I/O Scheduler
• The Noop I/O Scheduler
• I/O Scheduler Selection
• Virtual Memory Areas
• VMA Flags
• VMA Operations
• Lists and Trees of Memory Areas
• Memory Areas in Real Life
• Manipulating Memory Areas

Lesson 8: Power Management & Process Management

• Power management framework
• Sleep states
• Runtime PM
• CPU frequency scaling
• Dynamic power management
• Device suspend/resume
• System suspend
• Battery-operated design considerations
• Lab: Implementing power-aware kernel code

Lesson 9: Debugging and Profiling

• Kernel debugging techniques
• printk and log levels
• KGDB and kernel debuggers
• Tracing and profiling
• Ftrace
• Perf
• SystemTap basics
• Memory debugging
• KASAN, UBSAN
• Memory leak detection
• Performance analysis
• Identifying bottlenecks
• Optimizing critical paths

על המרצה

👨‍🏫 אור סולימני – מהנדס Embedded ומרצה בכיר באקדמיה בעל תואר במדעי המחשב, עם ניסיון של מעל 10 שנים בפיתוח Real-Time Embedded בסביבות High-Performance Multi-Process על לינוקס, פיתוח Firmware ופיתוח אוטומציה על מגוון רחב של MCUs. מרצה באקדמיה את קורסי ה- Embedded Linux וה- Bare Metal.

📽️ כל ההרצאות מוקלטות – ותינתן גישה מלאה לנרשמים.

💬 תמיכה וליווי – הנרשמים יצורפו לקבוצת וואטסאפ ייעודית עבור הקורס לצורך עזרה, תמיכה ושאלות.

🥇 למידה בקבוצות קטנות – לשמירה על יחס חניכה גבוה.