U okviru ovog repozitorijuma, studenti mogu da pronađu sve materijale nephodne za realizaciju laboratorijskih vježbi iz predmeta Industrijske komunikacione mreže (2322). Laboratorijske vježbe su bazirane na Raspberry Pi platformi i Linux operativnom sistemu. Za razvoj i prevođenje programa koji se izvršavaju na Raspberry Pi platformi, studentima je na raspolaganju specifično kreirana virtuelna mašina sa Ubuntu 16.04 LTS operativnim sistemom (rpi-linux-dev), koja se pokreće u okviru VMWare Workstation Player softvera za virtuelizaciju.
Ukoliko koristite lični računar i VMWare Workstation Player softvera za virtuelizaciju, preporuka je da koristite preinstaliran Ubuntu 16.04 LTS operativni sistem, koji možete da preuzmete sa sljedećeg linka:
https://www.osboxes.org/ubuntu/#ubuntu-16-04-vmware
Za ovu virtuelnu mašinu, podrazumijevani korisnik sa administratorskim privilegijama je osboxes.org, pri čemu je podrazumijevana šifra ista kao korisničko ime.
Završni ispit čini 40% ukupne ocjene i polaže se iz dva dijela:
- eliminatorna ispitna pitanja (maksimalno 10 bodova)
- usmeni dio ispita (maksimalno 30 bodova)
Da bi student zadovoljio na završnom ispitu, potrebno je da ostvari najmanje 8 bodova u dijelu koji se odnosi na eliminatorna pitanja i 50% na usmenom dijelu ispita.
Za realizaciju ovog kursa, predviđen je sedmični fond od 2 časa predavanja i 2 časa vježbi. Vježbe dominantno čini rad u laboratoriji, s tim da određeni broj časova može biti realizovan kroz klasične auditorne, odnosno pokazne laboratorijske vježbe. Važno je napomenuti da kurs nosi 5 ECTS kredita, što efektivno znači da je za njegovu realizaciju predviđeno 100 radnih sati tokom semestra. S obzirom da je za direktnu nastavu predviđeno 60 sati, preostalih 40 sati (otprilike 2.67 sati sedmično) čini samostalan rad studenta.
Za uspješnu i efikasnu realizaciju laboratorijskih vježbi, preporučuje se da studenti poštuju sljedeća osnovna pravila.
- Ako se student ne suoči sa problemom i ne pokuša da ga samostalno riješi na kreativan način, teško se može očekivati da će postići otklon u smislu unapređenja znanja iz određene oblasti. Stoga, studenti trebaju da očekuju minimalan upliv predmetnog nastavnika i asistenta pri realizaciji laboratorijskih vježbi. Očekuje se da student bude pripremljen za rad u laboratoriji i da pristupi izradi vježbe sa minimalno potrebnim teorijskim znanjem iz predmetne teme.
- Zadatak predviđen laboratorijskom vježbom student treba da uradi samostalno. Konsultacije i razmjena informacija sa drugim studentima je dozvoljena i poželjna ukoliko za cilj ima da se definisani problem sagleda sa više strana i na taj način razvije zdrava diskusija na datu temu u duhu timskog rada pri rješavanju zajedničkog problema.
- Radno mjesto treba da se ostavi u stanju u kojem je zatečeno. To podrazumijeva da sve komponente koje se koriste, trebaju da budu uredno složene i vraćene na mjesto sa kojeg su preuzete. Računare i ostalu mjernu opremu treba propisno isključiti, a mrežne kablove koji su eventualno korišćeni za specifične potrebe, vratiti u stanje prije početka laboratorijske vježbe.
- Iako je za vježbe predviđen rad u okviru dva 45-minutna školska časa, dozvoljeno je da student sam planira svoje radno vrijeme i da pravi više kraćih pauza ukoliko to pozitivno utiče na efikasnost rada.
- Student može, na lični zahtjev i uz odobrenje predmetnog nastavnika ili asistenta, da pozajmi opremu koja se koristi za realizaciju laboratorijskih vježbi, uz uslov da se pozajmica uredno evidentira i da se do početka sljedeće vježbe (ili, po potrebi, ranije) oprema vrati u laboratoriju.
- PC razvojna platforma sa Ubuntu 16.04 LTS virtuelnom mašinom
- Raspberry Pi ciljna platforma sa preinstaliranim Raspbian operativnim sistemom
- Adapter za napajanje
- Protobord za realizaciju električnih šema
- Dodatne elektronske komponente i žice za njihovo povezivanje na protobordu
- Osciloskop
Ukoliko koristite vlastiti računar, bilo da se radi o virtuelnoj mašini ili o stvarnoj instalaciji Linux operativnog sistema, potrebno je da pripremite razvojnu platformu u skladu sa instrukcijama datim ispod. Pretpostavićemo da se razvoj koristi PC računar sa Ubuntu 16.04 LTS operativnim sistemom. Novije verzije Ubuntu distribucije bi trebalo da rade bez problema. Međutim, napominjemo da su instrukcije date ispod testirane samo na pomenutoj verziji. Druge distribucije će možda zahtijevati dodatna prilagođenja.
Instalacija neophodnih alata
Za realizaciju laboratorijskih vježbi, potrebno je da imate instalirane sljedeće alate:
- GCC prevodilac (kompajler)
- Git softver za verzionisanje koda
Distribucije Ubuntu operativnog sistema se obično isporučuju sa GCC kompajlerom. Da biste utvrdili da li je ovaj kompajler instaliran na razvojnoj platformi, možete pokrenuti sljedeće komandu u terminalu:
gcc --version
Ako je kompajler instaliran, trebalo bi da dobijete ispis sličan ovome:
gcc (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.11) 5.4.0 20160609
Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
u suprotnom ćete dobiti informaciju o tome da kompajler nije instaliran
Ako GCC kompajler, iz bilo kojeg razloga, nije uključen u distribuciju koju koristite, možete da ga instalirate sljedećom komandom (važi samo za distribucije bazirane na Debian operativnom sistemu, poput Ubuntu):
sudo apt-get install build-essential
Git softver ćemo primarno koristiti za preuzimanje izvornog koda sa repozitorijuma kursa, a povremeno i za predaju zadataka koji se rade u okviru laboratorijskih vježbi. Na sličan način, kao i u slučaju GCC kompajlera, prvo ćemo provjeriti da li je ovaj softver već instaliran na distribuciji koju koristimo:
git --version
Ukoliko kao izlaz dobijemo
The program 'git' is currently not installed. You can install it by typing:
sudo apt install git
to znači da Git softver nije instaliran. Možemo ga instalirati komandom:
sudo apt-get install git
nakon čega, ako pokrenemo git --version, dobijamo ispis sličan datom ispod:
git version 2.7.4
Napomena: Prije instalacije bilo kojeg softverskog paketa na Ubuntu operativnom sistemu, dobra praksa je da se pokrene ažuriranje lokalne baze podataka u kojoj se čuvaju informacije o najnovijim verzijama softverskih paketa. To možete učiniti komandom sudo apt-get update.
Ukoliko prilikom pokretanja instalacije Git softvera dobijete sljedeću poruku
E: Could not get lock /var/lib/dpkg/lock-frontend – open (11: Resource temporarily unavailable)
E: Unable to acquire the dpkg frontend lock (/var/lib/dpkg/lock-frontend), is another process using it?
onda to znači da operativni sistem instalira posljednja ažuriranja, pa ćete morati sačekati nekoliko minuta prije ponovnog pokretanja instalacije.
Uz prethodno pomenute alate, da bi razvojna platforma bila spremna, potrebno je još obezbijediti i kroskompajler za ciljnu platformu (Raspberry Pi u našem slučaju).
Kroskompajler je kompajler koji kreira izvršni fajl koji će se izvršavati na platformi različitoj od one na kojoj pokrećemo proces prevođenja (npr. kompajler koji se izvršava na x86 arhitekturi generiše binarni fajl koji će se izvršavati na ARM arhitekturi). Direktno prevođenje na ciljnoj platformi često nije pogodno, jer one tipično ne nude komforno radno okruženje kao što je slučaj sa PC računarom, a često su i ograničene sa resursima. Kao posljedicu imamo da, čak i ako postoji mogućnost direktnog prevođenja, to prevođenje značajno duže traje, a imamo i ograničene mogućnosti za debagovanje. U određenim slučajevima, direktno prevođenje je čak i neizvodivo, npr. na mikrokontroleru ugrađenog sistema, ukoliko ti sistemi ne sadrže operativni sistem.
U okviru laboratorijskih vježbi ovog kursa, koristićemo kroskompajler za prevođenje izvornog koda koji treba da se izvršava na ARM arhitekturi (RaspberryPi platforma). S obzirom da, kao razvojnu platformu, koristimo PC računar sa Ubuntu operativnim sistemom, prvo je potrebno preuzeti alate neophodne za kroskompajliranje.
Prije svega, kreiraćemo direktorijum u home direktorijumu razvojne platforme, sa nazivom rpi u kojem ćemo smještati sve alate i biblioteke neophodne za rad sa Raspberry Pi platformom:
mkdir rpi
cd rpi
Kada se nalazimo u rpi direktorijumu, sljedećom komandom možemo preuzeti skup alata za kros-kompajliranje za ciljnu platformu:
git clone --depth 1 https://github.com/raspberrypi/tools
Da bi kroskompajler bio globalno vidljiv prilikom svake sesije terminala, potrebno je da eksportujemo putanju do njega u okviru PATH sistemske varijable:
export PATH=$PATH:/path/to/tools/arm-bcm2708/arm-rpi-4.9.3-linux-gnueabihf/bin
pri čemu je potrebno naglasiti da /path/to/tools/ trebate zamijeniti apsolutnom putanjom do lokacije na koju ste preuzeli skup alata za kroskompajliranje (ako se trenutno nalazite na toj lokaciji, absolutnu putanju možete dobiti komandom pwd). Tako, na primjer, ako koristite virtuelnu mašinu dostupnu u laboratoriji (i ako ste doslovno pratili instrukcije date iznad), onda će komanda izgledati kao što je prikazano ispod.
export PATH=$PATH:/home/student/rpi/tools/arm-bcm2708/arm-rpi-4.9.3-linux-gnueabihf/bin
U slučaju virtuelne mašine koju koristite na vlastitom računaru, lokacija alata, kao i nazivi home direktorijuma, mogu da se razlikuju. Važno je napomenuti da je ovaj korak veoma bitan, jer bez njega kros-kompajler neće biti globalno vidljiv unutar terminala.
Da biste aktuelizovali promjene u trenutnoj sesiji, potrebno je da pokrenete sljedeću komandu:
. ~/.bashrc
Napomena: Prethodnu komandu je potrebno pokrenuti samo jednom, i to ako ne želite da zatvorite i ponovo pokrećete trenutnu instancu terminala. Kada ponovo pokrenete terminal, putanja će biti automatski aktuelizovana.
Konačno, da biste potvrdili da imate pristup kroskompajleru iz terminala, tj. da je sve što je prethodno opisano napravljeno kako treba, možete pokrenuti sljedeću komandu:
arm-linux-gnueabihf-gcc --version
koja, kao rezultat, treba da ispiše sljedeći izlaz:
arm-linux-gnueabihf-gcc (crosstool-NG crosstool-ng-1.22.0-88-g8460611) 4.9.3
Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
TBA