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... ... @@ -51,78 +51,6 @@ 51 51 |((( 52 52 1 53 53 )))|((( 54 -**Betriebssysteme - Einstieg 55 -** 56 -)))|((( 57 -Betriebssysteme - wozu dient alle das und wer hats erfunden. Wir beginnen mit der Keilschrift und hören bei UNIX auf. 58 -)))|((( 59 -[2] 1.1 - 1.4 60 - 61 -[[Algorithmen und Genies>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/ImperativesProgrammierenVonNeumann.pdf||shape="rect"]] 62 - 63 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Einstieg-Betriebssysteme/1cc396fd6ac3354b598b93915297a83a/334||shape="rect"]] 64 -)))|((( 65 -(% class="content-wrapper" %) 66 -((( 67 -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. 68 -))) 69 -))) 70 -|((( 71 -2 72 -)))|((( 73 -**Von Programmcode zum laufenden Prozess** 74 -)))|((( 75 -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. 76 -)))|((( 77 -[2] 1.5.1, 2.1 78 - 79 -[[Assember, Maschinencode, Java und JVM>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/Java.pdf||shape="rect"]] 80 - 81 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Vom-Programmcode-zum-laufenden-Prozess/51827ebfe20ed06ba810758d1b71dbef||shape="rect"]] 82 - 83 -[11] start command 84 - 85 -[12] am Ende der Zeile "&" - launch background process 86 -)))|((( 87 -(% class="content-wrapper" %) 88 -((( 89 -\\ 90 - 91 - 92 -\\ 93 -))) 94 -))) 95 -|((( 96 -3 97 -)))|((( 98 -**Threads + Race Conditions** (Problembeschreibung) 99 -)))|((( 100 -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. 101 -)))|((( 102 -[[Codebeispiel: Account Example (bad)>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions/accountExample/bad||shape="rect"]] 103 - 104 -[[LN:Threads mit Java>>url:http://www.sharksystem.net/htw/GMA/LN/Threads_Java_Android.pdf||shape="rect"]] 105 -)))|((( 106 -\\ 107 -))) 108 -|((( 109 -4 110 -)))|((( 111 -**Synchronisation von Prozessen und Threads** 112 -)))|((( 113 -Nachdem wir uns mit den Herausforderungen gleichzeitig laufender Kontrollflüsse beschäftigten, kommen wir zu Lösungen. Wir reden über Semaphoren, Signale (technisch Interrupts), Mutex. 114 -)))|((( 115 -[2] 2.3.1 - 2.3.9, 2.4 116 - 117 -[2] 1.5.2, 3 118 - 119 -[[Codebeispiel: Synchronisation>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions||shape="rect"]] 120 -)))|((( 121 -\\ 122 -))) 123 -|((( 124 -5 125 -)))|((( 126 126 **Punkt-zu-Punkt Datenübertragung** 127 127 )))|((( 128 128 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. ... ... @@ -133,10 +133,12 @@ 133 133 134 134 [[Mediathek: Fehlerkorrektur und -erkennung>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Fehlererkennung-behebung-Hamming-Frames-Synchronisation-OSI-Layer-2/9d682f6b9ef2cac57be9795f35a57a29/334||shape="rect"]] 135 135 )))|((( 136 -\\ 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"]]. 137 137 ))) 138 138 |((( 139 - 669 +2 140 140 )))|((( 141 141 **Layer 2 (Medienzugriff, Fehlererkennung / - korrektur)** 142 142 )))|((( ... ... @@ -148,10 +148,10 @@ 148 148 149 149 [[Mediathek:CSMA>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Carrier-Sense-Multiple-Access-CSMA/dc16139e4522ef04e708c69ae0000abf||shape="rect"]] 150 150 )))|((( 151 - \\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. 152 152 ))) 153 153 |((( 154 - 784 +3 155 155 )))|((( 156 156 **Layer 2 (Ethernet)** 157 157 )))|((( ... ... @@ -167,11 +167,11 @@ 167 167 )))|((( 168 168 (% class="content-wrapper" %) 169 169 ((( 170 - \\100 +{{view-file att--filename="AdderProtocolEngine.zip" display="thumbnail" height="250"/}}Wir implementieren eine Protokollmaschine. Hier das Beispiel, dass wir in der Vorlesung diskutieren. 171 171 ))) 172 172 ))) 173 173 |((( 174 - 8104 +4 175 175 )))|((( 176 176 **Layer 3 (Internet Protocol)** 177 177 )))|((( ... ... @@ -190,7 +190,7 @@ 190 190 \\ 191 191 ))) 192 192 |((( 193 - 9123 +5 194 194 )))|((( 195 195 **Layer 4 (TCP)** 196 196 )))|((( ... ... @@ -205,30 +205,12 @@ 205 205 \\ 206 206 ))) 207 207 |((( 208 - 10138 +6 209 209 )))|((( 210 -**Scheduling / Deadlocks 211 -** 140 +**Verzeichnisdienste DNS**, LDAP, X.500 212 212 )))|((( 213 -Scheduler. Vielleicht kommen wir soweit und Sie wissen, was sich hinter dem Kommando shell Kommando //nice// auf verbirgt. 214 - 215 -Wir reden über verhungernde Philosophen etc. 142 +Wir diskutieren den Domain Name Service. 216 216 )))|((( 217 -[1] S.151, 158ff + S. 192ff, 214, 239, 242ff 218 - 219 -[2] S.93-99, 150-166 + S.181, 186ff 220 - 221 -[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Scheduling/394e546de01c41a388ac2afc2d9cdd6c||shape="rect"]] [[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/deadlocks/a74ffe24a122016f66a28e377b4de5ab/334||shape="rect"]] 222 -)))|((( 223 -\\ 224 -))) 225 -|((( 226 -11 227 -)))|((( 228 -**Verzeichnisdienste** 229 -)))|((( 230 -Wir diskutieren den **Domain Name Service (DNS)** 231 -)))|((( 232 232 [4] S. 690ff 233 233 234 234 [[https:~~/~~/www.icann.org/>>url:https://www.icann.org/||shape="rect"]] ... ... @@ -240,46 +240,87 @@ 240 240 \\ 241 241 ))) 242 242 |((( 243 - 12155 +7 244 244 )))|((( 245 -** E-Mail157 +**Betriebssysteme - Einstieg 246 246 ** 247 247 )))|((( 248 -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.** 249 -** 160 +Betriebssysteme - wozu dient alle das und wer hats erfunden. Wir beginnen mit der Keilschrift und hören bei UNIX auf. 250 250 )))|((( 251 -[ [~[8~]>>url:http://www.sharksystem.net/paper/diplom_schwotzer.pdf||shape="rect"]]2.2(POPund IMAP)162 +[2] 1.1 - 1.4 252 252 253 -[ 4]S.708ff164 +[[Algorithmen und Genies>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/ImperativesProgrammierenVonNeumann.pdf||shape="rect"]] 254 254 255 -[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322#page-8||shape="rect"]] 256 -[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html#page-10||shape="rect"]] 166 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Einstieg-Betriebssysteme/1cc396fd6ac3354b598b93915297a83a/334||shape="rect"]] 257 257 )))|((( 258 258 \\ 259 259 ))) 260 260 |((( 261 - \\171 +8 262 262 )))|((( 263 - EinigeProtokolle undFormate173 +**Von Programmcode zum laufenden Prozess** 264 264 )))|((( 265 - HTTP, MQTT.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. 266 266 )))|((( 267 -\\ 177 +[2] 1.5.1, 2.1 178 + 179 +[[Assember, Maschinencode, Java und JVM>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/Java.pdf||shape="rect"]] 180 + 181 +[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Vom-Programmcode-zum-laufenden-Prozess/51827ebfe20ed06ba810758d1b71dbef||shape="rect"]] 182 + 183 +[11] start command 184 + 185 +[12] am Ende der Zeile "&" - launch background process 268 268 )))|((( 269 -\\ 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"]] 270 270 ))) 195 +))) 271 271 |((( 272 - 13197 +9 273 273 )))|((( 274 - **Speichermanagement**199 +Speichermanagement 275 275 )))|((( 276 276 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... 277 277 )))|((( 278 278 [[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"]], 279 279 )))|((( 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. 206 +))) 207 +|((( 208 +10 209 +)))|((( 210 +**Threads + Race Conditions** (Problembeschreibung) 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. 213 +)))|((( 214 +[[Codebeispiel: Account Example (bad)>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions/accountExample/bad||shape="rect"]] 215 + 280 280 \\ 217 +)))|((( 218 +Wir versuchen Threads zu synchronisieren. 281 281 ))) 282 282 |((( 221 +11 222 +)))|((( 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 +|((( 283 283 \\ 284 284 )))|((( 285 285 Inter Process Communications (IPC): Shared Memory ... ... @@ -295,8 +295,38 @@ 295 295 \\ 296 296 ))) 297 297 |((( 251 +12.1 252 +)))|((( 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 +)))|((( 298 298 \\ 264 +))) 265 +|((( 266 +12.2 299 299 )))|((( 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 +)))|((( 300 300 Dateinsysteme, Speicherverwaltung / Paging / Caching 301 301 )))|((( 302 302 spannend, aber optional ... ... @@ -317,8 +317,37 @@ 317 317 \\ 318 318 ))) 319 319 |((( 303 +13 304 +)))|((( 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 +)))|((( 320 320 \\ 319 +))) 320 +|((( 321 +\\ 321 321 )))|((( 323 +Einige Protokolle und Formate 324 +)))|((( 325 +HTTP, MQTT. 326 +)))|((( 327 +\\ 328 +)))|((( 329 +\\ 330 +))) 331 +|((( 332 +\\ 333 +)))|((( 322 322 Architekturen 323 323 )))|((( 324 324 monolithisch, zentralisiert, verteilt, wenigstens 3 Arten von P2P, Agenten. ... ... @@ -334,7 +334,7 @@ 334 334 \\ 335 335 ))) 336 336 |((( 337 - \\349 +13 338 338 )))|((( 339 339 //Grundlagen der Verschlüsselung// 340 340 ... ... @@ -403,8 +403,6 @@ 403 403 404 404 {{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"/}} 405 405 406 -{{view-file att--filename="BN_23_24_2.pdf" display="thumbnail" height="250"/}}{{view-file att--filename="BN_23_24_1.pdf" display="thumbnail" height="250"/}} 407 - 408 408 {{view-file att--filename="BS_NW_23_1.pdf" display="thumbnail" height="250"/}} 409 409 410 410 \\ ... ... @@ -422,19 +422,3 @@ 422 422 \\ 423 423 424 424 \\ 425 - 426 -\\ 427 - 428 -\\ 429 - 430 -\\ 431 - 432 -\\ 433 - 434 -\\ 435 - 436 -\\ 437 - 438 -\\ 439 - 440 -\\
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