## page was renamed from EmbeddedLinuxSimmondsQuestions
## page was renamed from EmbeddedLinuxSimmonsQuestions
## page was renamed from EmbeddedLinuxFragen
#format rst
#language de

Questions for the textbook

**Chris Simmonds, Mastering Embedded Linux Programming, Packt
Publishing, 2nd edition, 2017**

<Hubert.Hoegl@hs-augsburg.de>, April 2016, 2018

Chapter 1: Starting Out
=======================



1. Why does your TV run Linux? (6 item points)

#. What hardware conditions must be given to run Linux?

#. What skills do you need to start a Linux project?

#. What are the main players?

#. Name the "four elements"

#. What do you know about Open-Source licenses?

#. Beagle Bone Black. Write down the main technical data.

#. What is Qemu? How can I use it?

#. For which purpose do you need the uml-utilities?


Chapter 2: Learning About Toolchains
====================================



1. Which components are in the standard GNU toolchain?

#. Compare native and cross toolchains.

#. What are the capabilities of the target CPU, which are essential for
   the toolchain?

#. What reports the command ``gcc -dumpmachine``?

#. Which C libraries do you know?

#. Which alternatives do you know to get a toolchain?

#. Create a toolchain using crosstool-ng!

#. Follow the instructions in the "Anatomy of a toolchain" section.

#. How do you cross-compile a program?

#. How do you compile a program which uses the GNU autotools?



Chapter 3: All about bootloaders
================================



1. Describe the three phases of booting.

#. Which information is passed from bootloader to kernel?

#. What is a "device tree"? 

#. From which technology are the device trees derived?

#. Device tree basics

   XXX add a device tree example here which should be explained (reg, phandles,
   interrupts, include files, compiling a DT)

#. Which bootloaders do you know? (which is the most widely used?)

#. Describe the steps needed to compile and install U-Boot.

.. Omitted: Porting U-Boot to a new board (p. 61)

.. Omitted: KConfig and U-Boot (p. 62)

#. Describe how to use U-Boot? Cover the following items:

   - Environment variables
   - Boot image format
   - Loading images from cards and network
   - Start the Linux kernel

#. How can you automate the boot process?

#. Which are the board specific U-Boot files?

#. How to build the Barebox bootloader?



Chapter 4: Porting and configuring the kernel
=============================================



1. When was the Linux project started?

#. Which three main jobs has the kernel?

#. Describe the structure of *user space* and *kernel space* and how
   they interact.

#. How does kernel version numbering work? What kernel version
   do you use?

#. What are *mainline*, *stable* and *long-term* kernels? 

#. How is the kernel licensed? Can you run proprietary (closed) 
   applications in user space?

#. Questions about the kernel sources

   1. How many files has the current kernel for your board?

   #. How does the kernel configuration work?

   #. How do you run ``menuconfig`` for cross-compilation?

   #. How do you configure the kernel with a default configuration
      for the BBB?

   #. How do you compile a zImage or uImage?

   #. Which information is displayed when you compile the kernel? 
      How can you display all commands to the output?

   #. How do you compile the device trees?

   #. How do you compile and install modules?

   #. What does the kernel need after it has started?

   #. How does the initialization of user space work?

   #. How are the kernel log messages organized? Which 
      messages are displayed if the log level is set 
      to 7?

   #. What is the kernel command line and where is it
      described?


Chapter 5: Building a root filesystem
=====================================

  

1. Welche Komponenten muss man mindestens im Root-Filesystem haben?
#. Was bedeutet *FHS*?
#. Wie funktionieren die *file permission bits*?
#. In welchem Programm sind alle wesentlichen Werkzeuge fuer das Root-FS enthalten?
#. Wofuer wird das *staging directory* verwendet?
#. Mit welchen Kommandozeilenaufrufen baut man dieses Programm?
#. Was sind *device nodes* und wie erzeugt man sie?
#. Welche Bedeutung haben die Filesysteme /proc und /sysfs und wie mountet man sie?
#. Wie installiert man Kernelmodule?
#. Welches sind die drei Varianten, mit denen man dem Kernel das Root-FS servieren kann?
#. Wie erzeugt man ein *initramfs*?
#. Wie kann man das Root-FS ueber NFS bereitstellen?
#. Es gibt drei Alternativen, mit denen man dynamisch Geraetedateien erzeugen kann. Wie heissen sie?
#. Warum sind statisch generierte Geraetedateien gar nicht so schlecht?
#. Wie funktioniert der Init Prozess?
#. Wie konfiguriert man die *user accounts*?
#. Mit welchem Programm kann man das neu gebaute Root-FS simulieren?


Chapter 6: Selecting a build system
===================================



1. Welche Baukästen fuer Embedded Linux kennen Sie?

#. Welche Hauptaufgaben hat ein Buildsystem?

#. Wie konfiguriert und baut man Buildroot für ein bestimmtes Board, das
   bereits in Buildroot unterstützt wird?

#. Aus welchen Bestandteilen besteht das Yoctoproject?

#. Wie baut man mit Yocto ein komplettes GNU/Linux Betriebssystem
   für das Beagle Bone Black?

#. Was bedeuten die "meta-" Einheiten in Yocto? Geben Sie ein paar 
   Beispiele.

#. Welches Programm verwendet Yocto zum Steuern der Kompilierung der Pakete?


Chapter 9: Interfacing with Device Drivers
==========================================

1. Welche grundsaetzlichen Arten von Geraetetreibern gibt es?
#. Was sind "major" und "minor numbers"? Wo sind diese Zahlen definiert?
#. Wie kann man die Geraetedateien anlegen?
#. Wozu braucht man Blocktreiber?
#. Wozu dient das /proc Filesystem?
#. Wozu dient das /sys Filesystem?
#. Wozu verwendet man die folgenden Dateien::
   /sys/devices
   /sys/class
   /sys/block
#. Wie greift man aus dem *user-space* in der Regel auf Hardware zu?
   (bitte mit Beispielen)
#. Wie reagiert man auf GPIO Interrupts im *user-space*? (hier sollte man
   das C Beispiel aus dem Buch verstehen)
#. Wie steuert man LEDs im *user-space* an?
#. Ueber welche Geraetedatei kann man die SPI Schnittstelle ansteuern?
#. Ueber welche Geraetedatei kann man die I2C Schnittstelle ansteuern?
#. Skizzieren Sie, wie man einen Geraetetreiber schreibt, kompiliert und laedt.
#. Was ist der Unterschied zwischen einem *device tree* und *platform data*?


Chapter 11: Managing Power
==========================

XXX to do



Chapter 14: Debugging with GDB
==============================

1. Wie muss man den Quelltext kompilieren, damit man ihn mit GDB debuggen kann?
#. Was muss man tun, wenn GDB nicht nativ auf dem Target laeuft, z.B. weil zu wenig
   Speicher vorhanden ist?
#. Wie kann man Anweisungen an GDB "skripten"?
#. Nennen Sie die wichtigsten GDB Kommandos.
#. Wie kann man GDB mit einem bereits laufenden Prozess verbinden?
#. Wie kann man GDB zum Anzeigen eines simplen pseudografischen User-Interface bringen?
#. Wie kann man den Code im Kernel debuggen?



Chapter 16: Real-time programming
=================================

1. Muss Echtzeit-Programmierung immer *schnell* sein?
#. Definieren Sie *soft-realtime* und *hard-realtime*.
#. Wie schnell ist ungefaehr die Antwortzeit bei einem gewoehnlichen
   Kernel und wie schnell bei einem Echtzeit-Kernel?
#. Wie haengt *Determinismus* beim Linux Kern vom Durchsatz ab?
#. Welche Einfluesse wirken sich auf den Determinismus eines
   Linux Kernels aus (8 Stueck)?

#. Was ist *kernel preemption* und wie aktiviert man sie?
#. Was versteht man unter einem PREEMPT_RT Kernel?
#. Was sind *threaded interrupt handler*?
#. Wozu dient das Kommando ``chrt``?
#. Was sind *high-resolution timer* und wie aktiviert man sie?
#. Wie misst man die Scheduler-Latenz?
#. Wie misst man allgemein Latenzzeiten im Kernel?