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1 1  Es ist enorm hilfreich, wenn Sie zuvor die Veranstaltung [[Praktische Grundlagen der Informatik>>url:http://christianherta.de/lehre/praktischeInformatik/praktischeInformatik.php||shape="rect"]] erfolgreich abschlossen. Ich gehe davon aus, dass Sie mit einen Rechner auch auf der Shell-Ebene arbeiten können.
2 2  
3 -Betriebssysteme und Netzwerke werden in vielen Studiengängen in zwei getrennten Kursen gegeben. Dabei wurden die Betriebssysteme, mit denen wir arbeiten sehr stark von den Netzwerken beeinflusst. Den ersten [[drahtlosen Telegrafen entwickelte Gauss bereits 1833>>url:https://de.wikipedia.org/wiki/Carl_Friedrich_Gau%C3%9F#Magnetismus,_Elektrizit%C3%A4t_und_Telegrafie||shape="rect"]]. In der Zeit diskutierte und entwickelte man auch Programmiersprachen. Die Grundlagen unserer Betriebssysteme wurden aber 1940er Jahren gelegt. Multitaskingsysteme waren zwingend notwendig, um gleichzeitig Netzwerkverkehr und Eingaben von Menschen zu bearbeiten. Wir folgen in diesem Kurs daher auch dieser Historie, fangen mit Netzwerken an und beschäftigen uns dann mit Betriebssystemen, wenn wir merken, dass single-threaded nicht ausreicht für das was wir tun wollen.
3 +Betriebssysteme und Netzwerke werden in vielen Studiengängen in zwei getrennten Kursen gegeben. Dabei wurden die Betriebssysteme, mit denen wir arbeiten sehr stark von den Netzwerken beeinflusst. Den ersten [[drahtlosen Telegrafen entwickelte Gauss bereits 1833>>url:https://de.wikipedia.org/wiki/Carl_Friedrich_Gau%C3%9F#Magnetismus,_Elektrizit%C3%A4t_und_Telegrafie||shape="rect"]]. In der Zeit diskutierte und entwickelte man auch Programmiersprachen. Die Grundlagen unserer Betriebssysteme wurden aber 1940er Jahren gelegt. Multitaskingsysteme waren zwingend notwendig, um gleichzeitig Netzwerkverkehr und Eingaben von Menschen zu bearbeiten.
4 4  
5 5  == {{id name="B23BetriebssystemeundNetzwerke-Prüfungsleistungen"/}}Prüfungsleistungen ==
6 6  
7 7  Am Ende der Veranstaltung steht eine **Klausur**. Sie werden eine schriftliche Arbeit schreiben.
8 8  
9 -Als** semesterbegleitende Leistung** implementieren Sie ein kleines dezentrales Programm. Die Arbeit daran beginnt in der 1. Übung. Das Programm unterstützt Sie beim Lernen der Konzepte und zeigt umgekehrt, ob Sie sich mit den Themen während des Semesters beschäftigten. Am Ende des Semester sind Sie in der Lage, ein Programm zu schreiben, dass eine TCP-Verbindung zu einem anderen Prozess herstellt und mit diesem wohl definierte PDUs austauscht. Das wird am Ende der Vorlesungszeit in einem kleinen Programmiertest geprüft. **Diesen Test müssen Sie bestehen. Erst dann gibt es Punkte. Es gibt keine Punkte für eine nicht fertige Lösung.** Bestehen Sie den Test nicht, sind Sie auch nicht zur Klausur zugelassen.
9 +Als** semesterbegleitende Leistung** implementieren Sie ein kleines dezentrales Programm. Die Arbeit daran beginnt in der 1. Übung. Das Programm unterstützt Sie beim Lernen der Konzepte und zeigt umgekehrt, ob Sie sich mit den Themen während des Semesters beschäftigten. Am Ende des Semester sind Sie in der Lage, ein Programm zu schreiben, dass eine TCP-Verbindung zu einem anderen Prozess herstellt und mit diesem wohl definierte PDUs austauscht. Ihre Fortschritte in der Übung werden durch einen Programmiertest geprüft werden. Diese Test wird aus mehrere Teilen (also wenigstens zwei) bestehen. Diese Teile werden jeweils einzeln bewertet und am Ende des Semester zusammen gefasst. Details gibt es am Semesteranfang.
10 10  
11 11  Wir sind eine Hochschule für angewandte (!) Wissenschaften. Sie müssen grundlegende Dinge praktisch umsetzen können. Das ist auch gar kein Problem, wenn Sie sich aktiv an den Übungen beteiligen. Wirklich gar kein Problem. Es kann ein ernsthaftes Problem werden, wenn Sie die Übungen ignorieren.
12 12  
13 13  Es gilt:
14 14  
15 -* Haben Sie den Test nicht bestanden, bekommen keine Prozentpunkte und sind //nicht// zur Klausur zugelassen.
16 -* Haben Sie den Test bestanden, haben Sie wenigstens einen Punkt und sind zur Klausur zugelassen.
15 +* Sobald Sie am ersten Tes
17 17  * Die Tests unterscheiden sich je Semester. Möglicherweise werden weitere Kriterien zur Bewertung genutzt wie z.B. Einhaltung von Regeln für gutes Programmieren, die Dauer, die zum Implementieren benötigt wurde o.ä. Erfüllen Sie alle Kriterien perfekt, erhalten Sie 100 Prozentpunkte.
18 18  
19 19  Die Klausur in diesem Modul erfolgt schriftlich ohne weitere Hilfsmittel. Für die Klausur werden Punkte vergegen. Erreichen Sie alle Punkte in der Klausur haben Sie damit 100% erreicht, haben Sie keine Punkte entsprechend 0%. Meisten liegen die Ergebnisse dazwischen.
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36 36  
37 37  [[Einige Foliensätze habe ich kommentiert auch in die Mediathek gestellt>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/view/aid/334||shape="rect"]].
38 38  
39 -(% class="wrapped relative-table" style="width: 100.0%;" %)
38 +(% class="relative-table wrapped" style="width:100.0%" %)
40 40  |=(((
41 41  #
42 42  )))|=(((
... ... @@ -51,6 +51,77 @@
51 51  |(((
52 52  1
53 53  )))|(((
53 +**Betriebssysteme - Einstieg**
54 +)))|(((
55 +Betriebssysteme - wozu dient alle das und wer hats erfunden. Wir beginnen mit der Keilschrift und hören bei UNIX auf.
56 +)))|(((
57 +[2] 1.1 - 1.4
58 +
59 +[[Algorithmen und Genies>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/ImperativesProgrammierenVonNeumann.pdf||shape="rect"]]
60 +
61 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Einstieg-Betriebssysteme/1cc396fd6ac3354b598b93915297a83a/334||shape="rect"]]
62 +)))|(((
63 +(% class="content-wrapper" %)
64 +(((
65 +Wir fangen an mit dem Bau einer verteilten Anwendung. Ein Spiel, ein Chat, mal schauen. Das wird das semesterbegleitende Projekt. Sie müssen immer mit machen, dann lernen Sie sicherlich eine Menge.
66 +)))
67 +)))
68 +|(((
69 +2
70 +)))|(((
71 +**Von Programmcode zum laufenden Prozess**
72 +)))|(((
73 +Ein Programm ist laufender Maschinecode. Den können wir im Prinzip direkt implementieren. Das ist nur enorm zeitaufwendig. Wir können mit Assembler anfangen. Liest sich besser, löst kein Problem. Wir können mit einer //Hochsprache// wie C anfangen. Gute Idee. Wie aber wird aus dem C-Code Maschinencode? Was ist ein Compiler und ein Compiler-Compiler? Was ist eine Shell, wie passt die Java Virtuelle Maschine (JVM) in all das ... und die Frage aller Fragen: was ist die Matrix? (Okay, die Matrix diskutieren wir leider nicht). Wir lernen aber bereits den Scheduler kennen, über den wir später noch einmal wieder treffen werden.
74 +)))|(((
75 +[2] 1.5.1, 2.1
76 +
77 +[[Assember, Maschinencode, Java und JVM>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/Java.pdf||shape="rect"]]
78 +
79 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Vom-Programmcode-zum-laufenden-Prozess/51827ebfe20ed06ba810758d1b71dbef||shape="rect"]]
80 +
81 +[11] start command
82 +
83 +[12] am Ende der Zeile "&" - launch background process
84 +)))|(((
85 +(% class="content-wrapper" %)
86 +(((
87 +
88 +
89 +
90 +
91 +)))
92 +)))
93 +|(((
94 +3
95 +)))|(((
96 +**Threads + Race Conditions** (Problembeschreibung)
97 +)))|(((
98 +Betriebssysteme sind schon sehr sehr lange in der Lage mehrere Prozesse (quasi-) parallel auszuführen. Anwendungsentwickler:innen kommen häufiger mit Threads in Kontakt, weshalb wir in den Übungen mit Threads arbeiten. Schnell aber kommt treten //Race Conditions (Wettlaufbedingungen)// auf. Die sind oft gar nicht so schnell zu erkennen. Es gibt einen Grund warum //Multithreading// schon eine Herausforderung ist. Wir beschäftigen uns mit Threads, wie wir die programmieren und welche Probleme dabei entstehen können, bis hin zum Deadlock. Wir erfahren was ein kritischer Abschnitt (//critical section//) ist.
99 +)))|(((
100 +[[Codebeispiel: Account Example (bad)>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions/accountExample/bad||shape="rect"]]
101 +
102 +[[LN:Threads mit Java>>url:http://www.sharksystem.net/htw/GMA/LN/Threads_Java_Android.pdf||shape="rect"]]
103 +)))|(((
104 +
105 +)))
106 +|(((
107 +4
108 +)))|(((
109 +**Synchronisation von Prozessen und Threads**
110 +)))|(((
111 +Nachdem wir uns mit den Herausforderungen gleichzeitig laufender Kontrollflüsse beschäftigten, kommen wir zu Lösungen. Wir reden über Semaphoren, Signale (technisch Interrupts), Mutex.
112 +)))|(((
113 +[2] 2.3.1 - 2.3.9, 2.4
114 +
115 +[2] 1.5.2, 3
116 +
117 +[[Codebeispiel: Synchronisation>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions||shape="rect"]]
118 +)))|(((
119 +
120 +)))
121 +|(((
122 +5
123 +)))|(((
54 54  **Punkt-zu-Punkt Datenübertragung**
55 55  )))|(((
56 56  Wir fangen mit den Netzwerken an. Und der Anfang ist prosaisch: Man nehme ein Kabel und verbinden zwei Parteien, die darüber nun Daten austauschen. Und damit fangen die interessanten Fragen bereits an.
... ... @@ -61,12 +61,10 @@
61 61  
62 62  [[Mediathek: Fehlerkorrektur und -erkennung>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Fehlererkennung-behebung-Hamming-Frames-Synchronisation-OSI-Layer-2/9d682f6b9ef2cac57be9795f35a57a29/334||shape="rect"]]
63 63  )))|(((
64 -Sie finde das [[NWAppTemplate>>url:https://github.com/thsc42/NWAppTemplate||shape="rect"]] auf Github. Wir nehmen das als Basis, um in streambasierte Netzwerkprogrammierung einzusteigen. Sie bekommen in der Übung ein Skeleton das wir schrittweise bis zum Ende des Semesters erweitern.
65 -
66 -Wir beschäftigen uns mit [[Streams>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Streams/ef694bc868aa397a1bb42507db7fc33d/334||shape="rect"]] und [[DataStreams>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/DataStreams/55d82930517c4795a6089dce9512c409/334||shape="rect"]].
134 +
67 67  )))
68 68  |(((
69 -2
137 +6
70 70  )))|(((
71 71  **Layer 2 (Medienzugriff, Fehlererkennung / - korrektur)**
72 72  )))|(((
... ... @@ -78,10 +78,10 @@
78 78  
79 79  [[Mediathek:CSMA>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Carrier-Sense-Multiple-Access-CSMA/dc16139e4522ef04e708c69ae0000abf||shape="rect"]]
80 80  )))|(((
81 -Wir beschäftigen uns mit Unit Tests, konkret JUnit. Der Einschub ist wichtig, weil unser Programm immer komplexer wird die Fehlersuche immer schwerer. Bei verteilten Systemen sowieso ein richtiges Problem.
149 +
82 82  )))
83 83  |(((
84 -3
152 +7
85 85  )))|(((
86 86  **Layer 2 (Ethernet)**
87 87  )))|(((
... ... @@ -97,11 +97,11 @@
97 97  )))|(((
98 98  (% class="content-wrapper" %)
99 99  (((
100 -{{view-file att--filename="AdderProtocolEngine.zip" display="thumbnail" height="250"/}}Wir implementieren eine Protokollmaschine. Hier das Beispiel, dass wir in der Vorlesung diskutieren.
168 +
101 101  )))
102 102  )))
103 103  |(((
104 -4
172 +8
105 105  )))|(((
106 106  **Layer 3 (Internet Protocol)**
107 107  )))|(((
... ... @@ -117,10 +117,10 @@
117 117  
118 118  [[Mediathek:IP>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Internet-Protocol-IP/dccfad000b93bacfe0d4563f583a42c5/334||shape="rect"]]
119 119  )))|(((
120 -\\
188 +
121 121  )))
122 122  |(((
123 -5
191 +9
124 124  )))|(((
125 125  **Layer 4 (TCP)**
126 126  )))|(((
... ... @@ -130,111 +130,93 @@
130 130  
131 131  [7]
132 132  
201 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/tcp-udp/817fbf28e183c4fcc36a2cf914713285/334||shape="rect"]]
202 +
133 133  [[Mediathek: Layer1-4>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/OSI-Layer-1-4/cfe6541e4a0ecb5092a4ffd650334182/334||shape="rect"]]
134 134  )))|(((
135 -\\
205 +
136 136  )))
137 137  |(((
138 -6
208 +10
139 139  )))|(((
140 -**Verzeichnisdienste DNS**, LDAP, X.500
210 +**Scheduling / Deadlocks**
141 141  )))|(((
142 -Wir diskutieren den Domain Name Service.
212 +Scheduler. Vielleicht kommen wir soweit und Sie wissen, was sich hinter dem Kommando shell Kommando //nice// auf verbirgt.
213 +
214 +Wir reden über verhungernde Philosophen etc.
143 143  )))|(((
144 -[4] S. 690ff
216 +[1] S.151, 158ff + S. 192ff, 214, 239, 242ff
145 145  
146 -[[https:~~/~~/www.icann.org/>>url:https://www.icann.org/||shape="rect"]]
147 -[[https:~~/~~/www.iana.org/>>url:https://www.iana.org/||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
148 -[[https:~~/~~/datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1035>>url:https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1035||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
149 -[[https:~~/~~/de.wikipedia.org/wiki/Nslookup>>url:https://de.wikipedia.org/wiki/Nslookup||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
150 -[[https:~~/~~/www.denic.de/>>url:https://www.denic.de/||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
218 +[2] S.93-99, 150-166 + S.181, 186ff
219 +
220 +[[Mediathek:Scheduling>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Scheduling/394e546de01c41a388ac2afc2d9cdd6c||shape="rect"]]
221 +
222 +[[Mediathek:Deadlocks>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/deadlocks/a74ffe24a122016f66a28e377b4de5ab/334||shape="rect"]]
151 151  )))|(((
152 -\\
224 +
153 153  )))
154 154  |(((
155 -7
227 +11
156 156  )))|(((
157 -**Betriebssysteme - Einstieg
158 -**
229 +**Verzeichnisdienste**
159 159  )))|(((
160 -Betriebssysteme - wozu dient alle das und wer hats erfunden. Wir beginnen mit der Keilschrift und hören bei UNIX auf.
231 +Wir diskutieren den **Domain Name Service (DNS)**
161 161  )))|(((
162 -[2] 1.1 - 1.4
233 +[4] S. 690ff
163 163  
164 -[[Algorithmen und Genies>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/ImperativesProgrammierenVonNeumann.pdf||shape="rect"]]
235 +[[https:~~/~~/www.icann.org/>>url:https://www.icann.org/||shape="rect"]]
236 +[[https:~~/~~/www.iana.org/>>url:https://www.iana.org/||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
237 +[[https:~~/~~/datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1035>>url:https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1035||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
238 +[[https:~~/~~/de.wikipedia.org/wiki/Nslookup>>url:https://de.wikipedia.org/wiki/Nslookup||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
239 +[[https:~~/~~/www.denic.de/>>url:https://www.denic.de/||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
165 165  
166 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Einstieg-Betriebssysteme/1cc396fd6ac3354b598b93915297a83a/334||shape="rect"]]
241 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/domain-name-service-dns/c411b9faba8a704eea698beef3254227/334||shape="rect"]]
167 167  )))|(((
168 -\\
243 +
169 169  )))
170 170  |(((
171 -8
246 +12
172 172  )))|(((
173 -**Von Programmcode zum laufenden Prozess**
248 +**E-Mail**
174 174  )))|(((
175 -Ein Programm ist laufender Maschinecode. Den können wir im Prinzip direkt implementieren. Das ist nur enorm zeitaufwendig. Wir können mit Assembler anfangen. Liest sich besser, löst kein Problem. Wir können mit einer //Hochsprache// wie C anfangen. Gute Idee. Wie aber wird aus dem C-Code Maschinencode? Was ist ein Compiler und ein Compiler-Compiler? Was ist eine Shell, wie passt die Java Virtuelle Maschine (JVM) in all das ... und die Frage aller Fragen: was ist die Matrix? (Okay, die Matrix diskutieren wir leider nicht). Wir lernen aber bereits den Scheduler kennen, über den wir später noch einmal wieder treffen werden.
250 +Wir schauen uns SMTP und ein wenig POP und IMAP an. Wir werfen aber vor allem auch einen Blick in das Format einer Mail; in dem Kontext entstand nämlich MIME was man dann auch in HTTP nutzte.
176 176  )))|(((
177 -[2] 1.5.1, 2.1
252 +[[~[8~]>>url:http://www.sharksystem.net/paper/diplom_schwotzer.pdf||shape="rect"]] 2.2 (POP und IMAP)
178 178  
179 -[[Assember, Maschinencode, Java und JVM>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/Java.pdf||shape="rect"]]
254 +[4] S.708ff
180 180  
181 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Vom-Programmcode-zum-laufenden-Prozess/51827ebfe20ed06ba810758d1b71dbef||shape="rect"]]
256 +[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322#page-8||shape="rect"]]
257 +[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html#page-10||shape="rect"]]
182 182  
183 -[11] start command
184 -
185 -[12] am Ende der Zeile "&" - launch background process
259 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/e-mail-pop-imap-smtp-base64-mime/c53f7fe8b966f7dd17068a2add09060c/334||shape="rect"]]
186 186  )))|(((
187 -(% class="content-wrapper" %)
188 -(((
189 -Wir implementieren ein Multithreaded Java-Programm.
190 -
191 -{{view-file att--filename="ThreadTemplate.zip" display="thumbnail" height="250"/}}
192 -
193 -[[LN:Threads mit Java>>url:http://www.sharksystem.net/htw/GMA/LN/Threads_Java_Android.pdf||shape="rect"]]
261 +
194 194  )))
195 -)))
196 196  |(((
197 -9
264 +13
198 198  )))|(((
199 -Speichermanagement
266 +**HTTP**
200 200  )))|(((
201 -Wir sprechen über Daten, der Speicherung und Verwaltung in einem laufenden Programm. Und endlich wissen wir was dieser legendäre Stackoverflow ist. Und wir werden sehen, dass wir es mit einer Stackmaschine zu tun haben. Und dann verstehen wir auch, warum wir ITler:innen als ersten Index immer die 0 nehmen und nicht die 1 wie diese eigenartigen anderen Menschen...
268 +HTTP
202 202  )))|(((
203 -[[LN:Funktionsstack>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/MethodenUndStack.pdf||shape="rect"]] , [[LN:Rekursion / Stack und Heap>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/RekursionUndStack.pdf||shape="rect"]], [[LN:eindimensionale Arrays>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/EindimensionaleArrays.pdf||shape="rect"]], [[LN:mehrdimensionale Arrays>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/MehrdimensionaleArrays.pdf||shape="rect"]],
270 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/http/2fd5decaa8938d672bd8bcc1f64472b9/334||shape="rect"]]
204 204  )))|(((
205 -Wir machen einmal Pause von unserem Projekt und implementieren ein simples rekursives Java-Programm das ein mehrdimensionales Array füllt und schauen uns Stack und Speicherstruktur einmal genauer an.
272 +
206 206  )))
207 207  |(((
208 -10
275 +13
209 209  )))|(((
210 -**Threads + Race Conditions** (Problembeschreibung)
277 +**Speichermanagement**
211 211  )))|(((
212 -Betriebssysteme sind schon sehr sehr lange in der Lage mehrere Prozesse (quasi-) parallel auszuführen. Anwendungsentwickler:innen kommen häufiger mit Threads in Kontakt, weshalb wir in den Übungen mit Threads arbeiten. Schnell aber kommt treten //Race Conditions (Wettlaufbedingungen)// auf. Die sind oft gar nicht so schnell zu erkennen. Es gibt einen Grund warum //Multithreading// schon eine Herausforderung ist. Wir beschäftigen uns mit Threads, wie wir die programmieren und welche Probleme dabei entstehen können, bis hin zum Deadlock. Wir erfahren was ein kritischer Abschnitt (//critical section//) ist.
279 +Wir sprechen über Daten, der Speicherung und Verwaltung in einem laufenden Programm. Und endlich wissen wir was dieser legendäre Stackoverflow ist. Und wir werden sehen, dass wir es mit einer Stackmaschine zu tun haben. Und dann verstehen wir auch, warum wir ITler:innen als ersten Index immer die 0 nehmen und nicht die 1 wie diese eigenartigen anderen Menschen...
213 213  )))|(((
214 -[[Codebeispiel: Account Example (bad)>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions/accountExample/bad||shape="rect"]]
215 -
216 -\\
281 +[[LN:Funktionsstack>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/MethodenUndStack.pdf||shape="rect"]] , [[LN:Rekursion / Stack und Heap>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/RekursionUndStack.pdf||shape="rect"]], [[LN:eindimensionale Arrays>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/EindimensionaleArrays.pdf||shape="rect"]], [[LN:mehrdimensionale Arrays>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/MehrdimensionaleArrays.pdf||shape="rect"]],
217 217  )))|(((
218 -Wir versuchen Threads zu synchronisieren.
283 +
219 219  )))
220 220  |(((
221 -11
286 +
222 222  )))|(((
223 -**Synchronisation von Prozessen und Threads**
224 -)))|(((
225 -Nachdem wir uns mit den Herausforderungen gleichzeitig laufender Kontrollflüsse beschäftigten, kommen wir zu Lösungen. Wir reden über Semaphoren, Signale (technisch Interrupts), Mutex.
226 -)))|(((
227 -[2] 2.3.1 - 2.3.9, 2.4
228 -
229 -[2] 1.5.2, 3
230 -
231 -[[Codebeispiel: Synchronisation>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions||shape="rect"]]
232 -)))|(((
233 -Wir diskutieren das Lese-Schreibe-Problem und den schlafenden Friseur, siehe Moodle.
234 -)))
235 -|(((
236 -\\
237 -)))|(((
238 238  Inter Process Communications (IPC): Shared Memory
239 239  
240 240  (optional)
... ... @@ -243,43 +243,13 @@
243 243  )))|(((
244 244  [2] 2.3
245 245  
246 -\\
296 +
247 247  )))|(((
248 -\\
298 +
249 249  )))
250 250  |(((
251 -12.1
301 +
252 252  )))|(((
253 -**Scheduling**
254 -)))|(((
255 -Scheduler. Vielleicht kommen wir soweit und Sie wissen, was sich hinter dem Kommando shell Kommando //nice// auf verbirgt.
256 -)))|(((
257 -[1] S.151, 158ff
258 -
259 -[2] S.93-99, 150-166
260 -
261 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Scheduling/394e546de01c41a388ac2afc2d9cdd6c||shape="rect"]]
262 -)))|(((
263 -\\
264 -)))
265 -|(((
266 -12.2
267 -)))|(((
268 -**Deadlocks**
269 -)))|(((
270 -Wir reden über verhungernde Philosophen etc.
271 -)))|(((
272 -[1] S. 192ff, 214, 239, 242ff
273 -
274 -[2] S.181, 186ff
275 -
276 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/deadlocks/a74ffe24a122016f66a28e377b4de5ab/334||shape="rect"]]
277 -)))|(((
278 -\\
279 -)))
280 -|(((
281 -\\
282 -)))|(((
283 283  Dateinsysteme, Speicherverwaltung / Paging / Caching
284 284  )))|(((
285 285  spannend, aber optional
... ... @@ -286,51 +286,22 @@
286 286  )))|(((
287 287  [2] 6
288 288  )))|(((
289 -\\
309 +
290 290  )))
291 291  |(((
292 -\\
312 +
293 293  )))|(((
294 294  Virtualisierung
295 295  )))|(((
296 296  optional
297 297  )))|(((
298 -\\
318 +
299 299  )))|(((
300 -\\
320 +
301 301  )))
302 302  |(((
303 -13
323 +
304 304  )))|(((
305 -E-Mail**
306 -**
307 -)))|(((
308 -Wir schauen uns SMTP und ein wenig POP und IMAP an. Wir werfen aber vor allem auch einen Blick in das Format einer Mail; in dem Kontext entstand nämlich MIME was man dann auch in HTTP nutzte.**
309 -**
310 -)))|(((
311 -[[~[8~]>>url:http://www.sharksystem.net/paper/diplom_schwotzer.pdf||shape="rect"]] 2.2 (POP und IMAP)
312 -
313 -[4] S.708ff
314 -
315 -[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322#page-8||shape="rect"]]
316 -[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html#page-10||shape="rect"]]
317 -)))|(((
318 -\\
319 -)))
320 -|(((
321 -\\
322 -)))|(((
323 -Einige Protokolle und Formate
324 -)))|(((
325 -HTTP, MQTT.
326 -)))|(((
327 -\\
328 -)))|(((
329 -\\
330 -)))
331 -|(((
332 -\\
333 -)))|(((
334 334  Architekturen
335 335  )))|(((
336 336  monolithisch, zentralisiert, verteilt, wenigstens 3 Arten von P2P, Agenten.
... ... @@ -343,10 +343,10 @@
343 343  
344 344  [[Mediathek:Distributed Systems>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Verteilte-Anwendungsmuster-P2P-Client-Server-Agenten-SharkASAP/db6b10a1014fbda7eeb9b49eadead34b/329||shape="rect"]]
345 345  )))|(((
346 -\\
337 +
347 347  )))
348 348  |(((
349 -13
340 +
350 350  )))|(((
351 351  //Grundlagen der Verschlüsselung//
352 352  
... ... @@ -360,18 +360,18 @@
360 360  
361 361  [[Mediathek: Schlüsselverfahren PKI und Zertifikate>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/SEPrinzipienKryptografie/20ac30ae9d0301ebc1e5c66b9c33bf18/253||shape="rect"]]
362 362  )))|(((
363 -\\
354 +
364 364  )))
365 365  |(((
366 -\\
357 +
367 367  )))|(((
368 368  Virtuelle (private) Netze, TOR
369 369  )))|(((
370 370  optional
371 371  )))|(((
372 -\\
363 +
373 373  )))|(((
374 -\\
365 +
375 375  )))
376 376  
377 377  == {{id name="B23BetriebssystemeundNetzwerke-Literatur"/}}Literatur ==
... ... @@ -411,24 +411,26 @@
411 411  
412 412  == {{id name="B23BetriebssystemeundNetzwerke-KlausurenvonVorsemestern"/}}Klausuren von Vorsemestern ==
413 413  
414 -\\
415 415  
416 416  {{view-file att--filename="BS_NW_22_1.pdf" display="thumbnail" height="250"/}}{{view-file att--filename="BS_NW_22_2.pdf" display="thumbnail" height="250"/}}{{view-file att--filename="BS_NW_22_23_1.pdf" display="thumbnail" height="250"/}}
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1 +(10‘) Was ist Maschinencode? Erläutern Sie!
2 +- spezifisch für einen Prozessor.
3 +- kann direkt abgearbeitet werden in der CPU
4 +- Zusatz: Ziel des Compilers.
5 +
6 +Was ist ein Compiler?
7 +
8 +Worin unterscheiden sich der Output der Compiler von C und Java gründsätzlich?
9 +
10 +(10‘) Welche Elemente sind einem Prozess zugeordnet? Anders gefragt: Woraus besteht ein Prozess und welche Dinge ordnet das Betriebssystem zu?
11 +- Freispeicher (Heap), Stack(),
12 +- Instruction Pointer ggf
13 +- Teil der Prozessortabelle
14 +
15 +Welche Aufgaben hat ein Scheduler?
16 +
17 +Was ist ein Betriebssystem?
18 +
19 +Was ist ein Thread?
20 +
21 +Wozu dient der Stack in einem Prozess?
22 +
23 +(5‘) Nennen und beschreiben Sie zwei Prozesszustände!
24 +- wait: Prozess wartet auf externe Eingaben
25 +- running: Prozess wird abgearbeitet
26 +- bereit: Prozess ist bereit, ist aber gerade nicht zur Abarbeitung eingeteilt.
27 +
28 +Beschreiben Sie das Schedulingverfahren First-In-First-Out (FIFO)!
29 +
30 +Beschreiben Sie das Schedulingverfahren Round-Robin!
31 +
32 +(15‘) Schedulingverfahren lassen sich u.a. klassifizieren als in Batch-, Multitask- und Echtzeitverfahren. Nennen Sie für jedes Verfahren ein mögliches Einsatzgebiet und beschreiben Sie grob dessen Prinzip.
33 +- Batch: Banken. Job after Job wird ohne(!) Unterbrechung abgearbeitet.
34 +- Multitask: Rechnern mit Usern davor: Unterbrechbare Jobs
35 +- Echtzeit: Industrieanlagen: Garantie der Zeiten, setzte Kenntnis der Prozesse voraus.
36 +
37 +Nennen Sie eine Bedingung, die erfüllt sein muss, um einen Deadlock zu erzeugen.
38 +Begründen Sie, warum kein Deadlock eintreten kann, wenn eine solche Bedingung nicht
39 +vorliegt.
40 +
41 +Was ist ein Spooler? Nennen Sie ein Beispiel für einen Einsatz.
42 +
43 +(5‘) Wozu dienen Prüfsbits?
44 +
45 +(10‘) Was beschreibt die Hamming-Distanz?
46 +
47 +Wie groß muss die Hammingdistanz wenigstens sein, um Ein-Bit-Fehler zu erkennen?
48 +
49 +Was ist ein Frame im Kontext der unteren zwei ISO-OSI-Layer?
50 +
51 +(10‘) Aloha ist das wohl bekannteste ein Multiple-Access (MA) Verfahren: Mehrere Geräte greifen gleichzeitig auf das gleiche Medium zur Datenübertragung zu. MA-Verfahren wurden um die Fähigkeit Carrier-Sense und damit zu CSMA Verfahren erweitert. Beschreiben Sie diese Erweiterung und wozu sie dient!
52 +- erkennt ob das Medium in Nutzung ist
53 +- erlaubt damit das Warten des Sendens und verringert damit die Wahrscheinlichkeit der Kollision
54 +- erlaubt Erkennung von Kollisionen und damit eine mögliche Reaktion
55 +
56 +Es gibt Varianten mit Kollisionen im Layer 2 umzugehen:
57 +Ignorieren, Collission Detection (CD) und Collision Avoidance (CA).
58 +Beschreiben Sie wahlweise CSMA/CD oder CSMA/CA. Nennen Sie eine Einsatzgebiet.
59 +
60 +Beschreiben Sie ein|e [Hub | Bridge | Repeater | Switch], ordnen Sie diese Infrastrukturelemente einem
61 +OSI-Layer zu und begründen Sie diese Zuordnung!
62 +
63 +(15‘) Wozu dient das Address-Resolution-Protocol (ARP)? Beschreiben Sie wie es funktioniert?
64 +- Zuweisung einer logische (Layer3) Adresse zu Rechnern.
65 +- ARP erlaubt diese Rechner innerhalb eines Layer 2 Netzes zu finden.
66 +- Sendet BC und wartet auf Antwort
67 +
68 +(10‘) Was ist das Internet?
69 +- weltweiter Verbund von Layer3-Routern.
70 +
71 +Der OSI-Layer 3 kann prinzipiell auf zwei Arten realisiert werden: Virtual Circuit oder
72 +Datagramm. Beschreiben Sie ein Verfahren.
73 +Welcher Klasse kann man das Internet Protocol (IP) zuordnen?
74 +
75 +(10‘) Welche Aufgaben hat ein Layer-3 Router?
76 +- Entscheidung, wohin ein Paket gesendet werden soll - in das Layer2 Netz oder weiter routen?
77 +- Zusatz: Adaption an die Netzauslastung.
78 +
79 +TCP realisiert zwei Arten der Flusskontrolle: 1) Die Geschwindigkeit in die beiden
80 +Anwendungen Daten in den Layer 3 sende und 2) es passt die Datenmenge
81 +an den aktuellen Durchsatz des Layer 3 Netzes an. Beschreiben wie eine der Varianten realisiert wird.
82 +
83 +
84 +
85 +
86 +
87 +
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