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Content

@@ -6,7 +6,7 @@
  Am Ende der Veranstaltung steht eine **Klausur**. Sie werden eine schriftliche Arbeit schreiben.
--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. Der Test wird aus zwei Teilen bestehen. Der erste findet im ersten dritten des Semester statt (zählt 1/3), der letzte Test am Ende der Vorlesungszeit (2/3)
++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.
  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.
@@ -51,78 +51,6 @@
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--**Betriebssysteme - Einstieg
--**
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--Betriebssysteme - wozu dient alle das und wer hats erfunden. Wir beginnen mit der Keilschrift und hören bei UNIX auf.
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--[2] 1.1 - 1.4
--
--[[Algorithmen und Genies>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/ImperativesProgrammierenVonNeumann.pdf||shape="rect"]]
--
--[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Einstieg-Betriebssysteme/1cc396fd6ac3354b598b93915297a83a/334||shape="rect"]]
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--(% class="content-wrapper" %)
--(((
--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.
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--|(((
--2
--)))|(((
--**Von Programmcode zum laufenden Prozess**
--)))|(((
--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.
--)))|(((
--[2] 1.5.1, 2.1
--
--[[Assember, Maschinencode, Java und JVM>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/Java.pdf||shape="rect"]]
--
--[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Vom-Programmcode-zum-laufenden-Prozess/51827ebfe20ed06ba810758d1b71dbef||shape="rect"]]
--
--[11] start command
--
--[12] am Ende der Zeile "&" - launch background process
--)))|(((
--(% class="content-wrapper" %)
--(((
--\\
--
--
--\\
--)))
--)))
--|(((
--3
--)))|(((
--**Threads + Race Conditions** (Problembeschreibung)
--)))|(((
--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.
--)))|(((
--[[Codebeispiel: Account Example (bad)>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions/accountExample/bad||shape="rect"]]
--
--[[LN:Threads mit Java>>url:http://www.sharksystem.net/htw/GMA/LN/Threads_Java_Android.pdf||shape="rect"]]
--)))|(((
--\\
--)))
--|(((
--4
--)))|(((
--**Synchronisation von Prozessen und Threads**
--)))|(((
--Nachdem wir uns mit den Herausforderungen gleichzeitig laufender Kontrollflüsse beschäftigten, kommen wir zu Lösungen. Wir reden über Semaphoren, Signale (technisch Interrupts), Mutex.
--)))|(((
--[2] 2.3.1 - 2.3.9, 2.4
--
--[2] 1.5.2, 3
--
--[[Codebeispiel: Synchronisation>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions||shape="rect"]]
--)))|(((
--\\
--)))
--|(((
--5
--)))|(((
  **Punkt-zu-Punkt Datenübertragung**
  )))|(((
  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 @@
  [[Mediathek: Fehlerkorrektur und -erkennung>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Fehlererkennung-behebung-Hamming-Frames-Synchronisation-OSI-Layer-2/9d682f6b9ef2cac57be9795f35a57a29/334||shape="rect"]]
  )))|(((
--\\
++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.
++
++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"]].
  )))
  |(((
--6
++2
  )))|(((
  **Layer 2 (Medienzugriff, Fehlererkennung / - korrektur)**
  )))|(((
@@ -148,10 +148,10 @@
  [[Mediathek:CSMA>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Carrier-Sense-Multiple-Access-CSMA/dc16139e4522ef04e708c69ae0000abf||shape="rect"]]
  )))|(((
--\\
++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.
  )))
  |(((
--7
++3
  )))|(((
  **Layer 2 (Ethernet)**
  )))|(((
@@ -167,11 +167,11 @@
  )))|(((
  (% class="content-wrapper" %)
  (((
--\\
++{{view-file att--filename="AdderProtocolEngine.zip" display="thumbnail" height="250"/}}Wir implementieren eine Protokollmaschine. Hier das Beispiel, dass wir in der Vorlesung diskutieren.
  )))
  )))
  |(((
--8
++4
  )))|(((
  **Layer 3 (Internet Protocol)**
  )))|(((
@@ -190,7 +190,7 @@
  \\
  )))
  |(((
--9
++5
  )))|(((
  **Layer 4 (TCP)**
  )))|(((
@@ -200,37 +200,17 @@
  [7]
--[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/tcp-udp/817fbf28e183c4fcc36a2cf914713285/334||shape="rect"]]
--
  [[Mediathek: Layer1-4>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/OSI-Layer-1-4/cfe6541e4a0ecb5092a4ffd650334182/334||shape="rect"]]
  )))|(((
  \\
  )))
  |(((
--10
++6
  )))|(((
--**Scheduling / Deadlocks
--**
++**Verzeichnisdienste DNS**, LDAP, X.500
  )))|(((
--Scheduler. Vielleicht kommen wir soweit und Sie wissen, was sich hinter dem Kommando shell Kommando //nice// auf verbirgt.
--
--Wir reden über verhungernde Philosophen etc.
++Wir diskutieren den Domain Name Service.
  )))|(((
--[1] S.151, 158ff + S. 192ff, 214, 239, 242ff
--
--[2] S.93-99, 150-166 + S.181, 186ff
--
--[[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"]]
--)))|(((
--\\
--)))
--|(((
--11
--)))|(((
--**Verzeichnisdienste**
--)))|(((
--Wir diskutieren den **Domain Name Service (DNS)**
--)))|(((
  [4] S. 690ff
  [[https:~~/~~/www.icann.org/>>url:https://www.icann.org/||shape="rect"]]
@@ -238,54 +238,91 @@
  [[https:~~/~~/datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1035>>url:https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1035||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
  [[https:~~/~~/de.wikipedia.org/wiki/Nslookup>>url:https://de.wikipedia.org/wiki/Nslookup||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
  [[https:~~/~~/www.denic.de/>>url:https://www.denic.de/||rel="nofollow" shape="rect" class="external-link"]]
--
--[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/domain-name-service-dns/c411b9faba8a704eea698beef3254227/334||shape="rect"]]
  )))|(((
  \\
  )))
  |(((
--12
++7
  )))|(((
--**E-Mail
++**Betriebssysteme - Einstieg
  **
  )))|(((
--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.**
--**
++Betriebssysteme - wozu dient alle das und wer hats erfunden. Wir beginnen mit der Keilschrift und hören bei UNIX auf.
  )))|(((
--[[~[8~]>>url:http://www.sharksystem.net/paper/diplom_schwotzer.pdf||shape="rect"]] 2.2 (POP und IMAP)
++[2] 1.1 - 1.4
--[4] S.708ff
++[[Algorithmen und Genies>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/ImperativesProgrammierenVonNeumann.pdf||shape="rect"]]
--[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322#page-8||shape="rect"]]
--[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html#page-10||shape="rect"]]
--
--[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/e-mail-pop-imap-smtp-base64-mime/c53f7fe8b966f7dd17068a2add09060c/334||shape="rect"]]
++[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Einstieg-Betriebssysteme/1cc396fd6ac3354b598b93915297a83a/334||shape="rect"]]
  )))|(((
  \\
  )))
  |(((
--13
++8
  )))|(((
--**HTTP**
++**Von Programmcode zum laufenden Prozess**
  )))|(((
--HTTP
++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.
  )))|(((
--[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/http/2fd5decaa8938d672bd8bcc1f64472b9/334||shape="rect"]]
++[2] 1.5.1, 2.1
++
++[[Assember, Maschinencode, Java und JVM>>url:http://www.sharksystem.net/htw/Prog1/Java.pdf||shape="rect"]]
++
++[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Vom-Programmcode-zum-laufenden-Prozess/51827ebfe20ed06ba810758d1b71dbef||shape="rect"]]
++
++[11] start command
++
++[12] am Ende der Zeile "&" - launch background process
  )))|(((
--\\
++(% class="content-wrapper" %)
++(((
++Wir implementieren ein Multithreaded Java-Programm.
++
++{{view-file att--filename="ThreadTemplate.zip" display="thumbnail" height="250"/}}
++
++[[LN:Threads mit Java>>url:http://www.sharksystem.net/htw/GMA/LN/Threads_Java_Android.pdf||shape="rect"]]
  )))
++)))
  |(((
--13
++9
  )))|(((
--**Speichermanagement**
++Speichermanagement
  )))|(((
  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...
  )))|(((
  [[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"]],
  )))|(((
++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.
++)))
++|(((
++10
++)))|(((
++**Threads + Race Conditions** (Problembeschreibung)
++)))|(((
++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.
++)))|(((
++[[Codebeispiel: Account Example (bad)>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions/accountExample/bad||shape="rect"]]
++
  \\
++)))|(((
++Wir versuchen Threads zu synchronisieren.
  )))
  |(((
++11
++)))|(((
++**Synchronisation von Prozessen und Threads**
++)))|(((
++Nachdem wir uns mit den Herausforderungen gleichzeitig laufender Kontrollflüsse beschäftigten, kommen wir zu Lösungen. Wir reden über Semaphoren, Signale (technisch Interrupts), Mutex.
++)))|(((
++[2] 2.3.1 - 2.3.9, 2.4
++
++[2] 1.5.2, 3
++
++[[Codebeispiel: Synchronisation>>url:https://github.com/thsc42/OperatingSystems/tree/master/src/raceConditions||shape="rect"]]
++)))|(((
++Wir diskutieren das Lese-Schreibe-Problem und den schlafenden Friseur, siehe Moodle.
++)))
++|(((
  \\
  )))|(((
  Inter Process Communications (IPC): Shared Memory
@@ -301,8 +301,38 @@
  \\
  )))
  |(((
++12.1
++)))|(((
++**Scheduling**
++)))|(((
++Scheduler. Vielleicht kommen wir soweit und Sie wissen, was sich hinter dem Kommando shell Kommando //nice// auf verbirgt.
++)))|(((
++[1] S.151, 158ff
++
++[2] S.93-99, 150-166
++
++[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/video/Betriebssysteme-und-Netzwerke-Scheduling/394e546de01c41a388ac2afc2d9cdd6c||shape="rect"]]
++)))|(((
  \\
++)))
++|(((
++12.2
  )))|(((
++**Deadlocks**
++)))|(((
++Wir reden über verhungernde Philosophen etc.
++)))|(((
++[1] S. 192ff, 214, 239, 242ff
++
++[2] S.181, 186ff
++
++[[Mediathek>>url:https://mediathek.htw-berlin.de/album/video/deadlocks/a74ffe24a122016f66a28e377b4de5ab/334||shape="rect"]]
++)))|(((
++\\
++)))
++|(((
++\\
++)))|(((
  Dateinsysteme, Speicherverwaltung / Paging / Caching
  )))|(((
  spannend, aber optional
@@ -323,8 +323,37 @@
  \\
  )))
  |(((
++13
++)))|(((
++E-Mail**
++**
++)))|(((
++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.**
++**
++)))|(((
++[[~[8~]>>url:http://www.sharksystem.net/paper/diplom_schwotzer.pdf||shape="rect"]] 2.2 (POP und IMAP)
++
++[4] S.708ff
++
++[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5322#page-8||shape="rect"]]
++[[https:~~/~~/www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html>>url:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5321.html#page-10||shape="rect"]]
++)))|(((
  \\
++)))
++|(((
++\\
  )))|(((
++Einige Protokolle und Formate
++)))|(((
++HTTP, MQTT.
++)))|(((
++\\
++)))|(((
++\\
++)))
++|(((
++\\
++)))|(((
  Architekturen
  )))|(((
  monolithisch, zentralisiert, verteilt, wenigstens 3 Arten von P2P, Agenten.
@@ -340,7 +340,7 @@
  \\
  )))
  |(((
--\\
++13
  )))|(((
  //Grundlagen der Verschlüsselung//
@@ -409,11 +409,9 @@
  {{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"/}}
--{{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"/}}
--
  {{view-file att--filename="BS_NW_23_1.pdf" display="thumbnail" height="250"/}}
--\\
++{{view-file att--filename="BS_NW_24_1.pdf" display="thumbnail" height="250"/}}
  \\
@@ -438,9 +438,3 @@
  \\
  \\
--
--\\
--
--\\
--
--\\

Confluence.Code.ConfluencePageClass[0]

id

@@ -1,1 +1,1 @@
--255199379
++228589812

url

@@ -1,1 +1,1 @@
--https://wiki.htw-berlin.de/spaces/fb4mobileapplicatio/pages/255199379/B23 Betriebssysteme und Netzwerke
++https://wiki.htw-berlin.de/spaces/fb4mobileapplicatio/pages/228589812/B23 Betriebssysteme und Netzwerke