2016 年春季嵌入式作業系統課程說明
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與其死板傳授片面的知識,還不如讓學生有能力、 有勇氣面對資訊科技產業的種種挑戰 − GUTS = General Unix Talk Show − 向 Unix 作業系統學習,同時銜接最新產業發展,全程採用活躍 的開放原始碼技術,不用擔心學習的是「屠龍術」 目標:開拓視野,從做中學習、從做中肯定自己
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2016 年春季嵌入式作業系統課程說明
- 1. 2016 年春季嵌入式作業系統課程說明 ( 非成功大學學生亦可參加 ) Jim Huang ( 黃敬群 ) <jserv.tw@gmail.com> 台灣國立成功大學資訊工程系 Feb 14, 2016
- 2. 關於授課教師 (@jserv) 「我是誰不重要，你每天用的手機和電腦裡面運作著我開發的軟體」 ● 成功大學資訊工程系 / 兼任專家 ● 交通大學資訊工程系 / 兼任教師 ● 從事消費性電子產品開發十餘年 近年投入工業控制領域 − 台達電子 / 顧問 − 工研院資通所 / 顧問 − 聯發科技 / 顧問 − 南星創業加速器 / 技術長 − 晶心科技 / 幕僚工程師 ● 多項世界級開放原始碼專案開發者 − Android Open Source Project − GCC / GNU Classpath − LXDE − Linaro − 新酷音輸入法 − Kaffe − pcman(x)
- 3. 哥教的不是知識，是 GUTS ！ ●GUTS: 與其死板傳授片面的知識，還不如讓學生有能力、 有勇氣面對資訊科技產業的種種挑戰 − GUTS = General Unix Talk Show − 向 Unix 作業系統學習，同時銜接最新產業發展，全程採用活躍 的開放原始碼技術，不用擔心學習的是「屠龍術」 ●目標：開拓視野，從做中學習、從做中肯定自己 − 我會指出你不足之處，然後給你資源和時間去補強，就像游泳 教練一樣 − 但別指望只在課堂看著我游泳 ( 而事後沒練習 ) ，你就可學會！
- 6. 回歸本質：良好的基礎科學訓練 曾經全球接近一半的 IC 設計公司設立於台灣，供應從類比到數 位整合的多樣解決方案，再者，台灣人設計的資訊系統也在工 業控制等高品質要求的領域使用，這些值得深入探討，沒必要 成為國外廠商的抬轎者 – 可惜這十餘年間，在系統軟體發展的短視、與開源世界脫 節，導致台灣資訊科技產業的困頓 到大學任教的自我期許： 科技才能改善全人類的資源使用效率，根本上改善生活品質。 我該引導學生認識 21 世紀的科技水平，從而充分掌握
- 7. 策略：擁抱開源，貢獻開源 OpenStack Foundation 董事程輝： 「每天泡在開源發展，每天都跟大牛合作，不牛逼也難」 貿然投入 Linux kernel 一類大型專案開發很難，於是我們提 出漸進式開發模式 – 全程使用開源技術作為教學工具，培養學生開源素養 – 選定規模小但富有特色的項目進行研究和貢獻 – 透過在 Linux Foundation 的眾多研討會發表的方式，獲 取認同和知名度
- 9. 主軸 : Robot ●高度機電整合專案，涉及項目： − 即時多工作業系統 (RTOS) − 電腦視覺、各式物件追蹤演算法 − 控制系統 − 通訊協定和網路 Source: http://irvs.github.io/ros_tms/ Robot Cloud IoT
- 10. 相關技能對應的職缺 (keyword: rtos) ●Embedded Linux Software Engineer, MediaTek − Familiar with embedded Linux software development − Familiar with CPU(ARM like) architecture and RTOS − Strong programming skills in C − Knowledge and experience with Linux device driver and kernel ●4G protocol stack software engineer, MediaTek − Experienced in Wireless communication or embedded system development − Related working experience in mobile or wireless software is preferred − Familiar with C language and RTOS
- 11. 主軸 : IoT ●深入 SoC 和作業系統內部設計， − RTOS 排程、系統呼叫、效能分析 − ARM/MIPS 架構和對應的系統軟體 − 無線通訊和網路堆疊 − 資訊安全 IoT Robot Cloud
- 12. 相關技能對應的職缺 (keyword: realtime, rtos, linux) ●Bluetooth firmware engineer, MediaTek − Familiar with C language, Computer Architectuer and RTOS − Experienced in embedded system development ●Senior software engineer, MediaTek − Familiar with embedded system or RTOS development experience − Familiar with embedded system performance profiling, debugging and optimization tools − Familiar with multi-thead/multi-core programming ● Staff Software Engineer-Automotive Platform, Qualcomm − Solid background in developing with Open Source mind-set − Experience using software management systems (e.g. git, p4, gerrit) − Good responsibility and Team Spirit
- 13. 主軸 : Cloud ●從無到有建構低功耗雲端服務 ●涉及： − ARMv8-A − Docker, KVM, Hypervisor − OpenStack, SDNCloud IoT Robot
- 14. 相關技能對應的職缺 (keyword: arm, linux) ●ARM kernel engineer, Qualcomm − Working experience in using ARM instruction sets and writing optimized assembly codes. − Expertise in ARM's memory system architecture with hands on knowledge in debugging the MMU, CACHES, BARRIERS and SYNCHORNISATION issues. − Expertise in debugging aborts and system level issues. − understanding of the ARM's virtualization extensions and working experience in hypervisor/Linux KVM ● Android SW Engineer, MediaTek − Must have capability to trace large scale C/C++ code quickly − Nice to have Linux Kernel Driver programming experience − Nice to have SoC verification experience
- 15. 歷年課程產出 學生專業能力和視野的提昇 – 在 2014 年，參與課程其中 9 位學生獲得聯發科錄取為工程師 – 大學還沒畢業就拿到聘書，還有人生平第一次面試當天被聯發科錄取 – 在 2015 年，共有兩位學生到國際頂級研討會發表研究成果 – 在 Linux Foundation 舉辦的全球嵌入式 Linux 研討會發表專題演說，全台 灣第一位和第二位都是本課程的參與者 共筆大量 ARM 優質技術文件，獲得高度能見度 累積超過 55 個完整專案並釋出原始碼 學生在 COSCUP( 台灣最大的開放原始碼研討會，上千人 ) 和 SITCON( 學生計算機年會 ) 發表專 題演說和成果
- 21. 人在做， Google 在看！人在做， Google 在看！ 學生成果在 Google 搜尋名列前茅
- 23. 2015 年學生的開放原始碼成果 開放原始碼貢獻 : – QEMU (系統模擬器 ), u-boot ( 作業系統載入器 ), RT-Thread ( 即時多工作業系統), Xvisor ( 虛擬化執行環境 ), re2 ( 正規表示式處理引擎 ), uVisor ( 提昇物聯網安全性 ) – 真的是「 Google在看」(re2 是Google 維護的開放原始碼專案 ) 在即時Linux 領域最頂級的研討會 RTLWS發表研究成果 FreeRTOS 的 ARMv7-A MMU 支援 rtenv+:100% 學生自製的即時多工作業系統 Linux/ARM效能分析 Xenomai 3 效能分析和原理探討 Xvisor + ARMv8
- 24. 輕量級虛擬化解決方案 ● 充分在 ARMv8 Foundation Model 模擬和驗證 ● 翻譯設計文件和報告 ● 貢獻自動測試機制
- 25. 學生開發 GPGPU 核心，獲得 NVIDIA 邀請 到 2015 年台灣 GPU 技術研討會發表開發成果
- 27. 雖然我不會教書，但我可以陪同學連續奮戰 20 小時以上雖然我不會教書，但我可以陪同學連續奮戰 20 小時以上
- 28. 一起看日出也行，我可是正宗的竹科工程師啊 ( 茶 )一起看日出也行，我可是正宗的竹科工程師啊 ( 茶 )
- 29. 我心動了，但沒基礎怎麼辦？ 只要你願意花時間，就算沒修過作業系統或計算機組 織與結構一類的科目也沒關係，課堂中會有重點提示 只要資訊系、電機系、工程科學系、機械系、航太系 或相關科系的大二以上 ( 含 ) ，學過 C 語言即可 – 2014 年還有物理系和經濟系的學生修課，依舊表現不 俗，所以千萬別擔心 – 不懂就 ( 重新 ) 學，不要裝懂，千萬別說謊
- 30. 適用對象與假設 對於資訊領域有熱情、並有堅持到底的學習精神 樂於助人 , 願意分享所學知識 – 在打群架的年代 , 隔壁的同學就是夥伴 ! 願意花時間寫作業 自主學習課程所需的前備知識以及課程參考資料 願意花時間教會身邊的同學
- 31. 不建議選修的學生族群 覺得自己無論怎麼努力，仍比隨便一位台大資工系 畢業生還差的人 覺得光靠著拿著成功大學的畢業證書，就能在資訊 科技產業有尊嚴地享有優渥生活者 覺得每週看著游泳教練或鋼琴教師，但自己不動手 ，卻又妄想能學到什麼技能的人
- 32. 時間地點 Feb 23, 2016 – Jun 21, 2016 每週二 – 15:10-18:00 ( 課程 ) – 19:30-21:00 ( 補充 / 解惑 ) 成功大學資訊工程系新系館 65203 教室
- 33. 評分方式 考試 : 20% ( 期初「資格考」 + 模擬面試 ) – 第二週有總分 250 分的考試，範圍涵蓋本課程相關的基礎科目 作業 + 專題 : 40% ( 針對資訊產業需技能，所濃縮的訓練 ) 學生自我評量 : 40% 加分 : – 課堂問答：最多加到總分 20 分 – 開放原始碼貢獻：一旦認可，最多加到總分 40 分
- 34. 注意須知 不點名 課程進行大量用到網路和客製化開發環境，建議攜帶筆記型電腦 考試採筆試和一對一口試，可重複應考 ( 考到滿意為止 ) 歡迎旁聽，但請一同參與實習與進行作業繳交 每週都有實習課 / 作業 – 在隔週六 ( 含 ) 之前需完成作業 – 如果連續二份作業寫不完的話，就不用來了 ( 視同作業項目零分 ) 修課同學可獲得開發板與相關硬體之補助
- 35. 課程進行方式 前 4 周會強化學生基本能力的訓練，請確保自己能 夠每週投入 12 小時 從第 5 週開始，會依據不同的主軸進行課程分工， 請留意課程公告 每個月都有線上講座直播，歡迎校外朋友多利用 因為每位學生吸收狀況不同，每兩週會有學習狀況 回報機制，請依據公告配合實施
- 36. 課程資料 不需要購買教科書 , 所有課程資料都放在網路上 – 作業或考試表現優異的同學 , 可獲贈參考書籍 wiki: http://wiki.csie.ncku.edu.tw/ – 請先參閱「進階嵌入式系統開發與實作 (2015 Fall) 」和 「嵌入式作業系統設計與實作 (Spring 2015) 」 ● 討論區 : https://www.facebook.com/groups/system.software2016/