Lecture: Systemnahe Programmierung

Course:

Exercises:

Other:

  • Term: Bachelor Computer Science, Bachelor Cyber Security, Bachelor Lehramt
  • Requirements:
  • Faculty: BA-INF 034/129
  • Effort: 2L + 2E / 6CP

Ankündigungen - wichtige Termine

 

 

Anfragen (egal zu welchem Aspekt ...) bitte per E-Mail an tut-sys-prog (at) lists.iai.uni-bonn.de - so erreicht Ihr das komplette SysProg-Team aus Tutoren und Dozenten und es kann Euch zielgerichtet geholfen werden.

 

Bitte nicht vergessen, sich im üblichen Anmeldezeitraum vom 1.12. bis 21.12.(2019) in BASIS für die Prüfungen für das Modul SysProg (BA-INF 034) anzmelden!

 

Klausurtermine:

  • erste Prüfungsmöglichkeit: Montag 17.2.2020
  • Hörsaalzentrum Hörsaal 1+2
  • Zeitraum 12-15h (exakte Dauer und Uhrzeit werden noch bekannt gegeben)

  • zweite Prüfungsmöglichkeit: Donnerstag 12.3.2020
  • Hörsaalzentrum Hörsaal 1
  • Zeitraum 8-11h (exakte Dauer und Uhrzeit werden noch bekannt gegeben)

 

 

(erledigte Ankündigungen und erledigte Termine siehe ganz unten)

 

Krankmeldungen für Prüfungstermine: Beachten Sie bitte hierzu unbedingt die entsprechenden undefinedHinweise des Prüfungsamts Informatik!  Zusätzlich sind die Organisatoren der Systemnahen Programmierung per E-Mail über die eingereichte Krankmeldung zu informieren.

Bitte beachten Sie für Ihre strategische Planung der Teilnahme an den Prüfungen: Im Modul Systemnahe Programmierung wird es KEINEN dritten Prüfungstermin geben! Die zweite Prüfungsmöglichkeit deckt den Fall einer Krankheit beim ersten Termin ab.

Programmiersprache C

Im Bereich der systemnahen Programmierung wird als Programmiersprache häufig kein objektorientiertes Java oder C++ verwendet, sondern C. Um die Vorlesung erfolgreich absolvieren zu können, ist die Kenntnis von C sehr wichtig. Aus dem Modul BA-INF 014 "Algorithmisches Denken und imperative Programmierung" (aka ADiP) sind Konzepte einer imperativen Programmiersprache bekannt (im besten Falle wurde C behandelt).

Der Klassiker über die Programmiersprache C ist nach wie vor das Buch von Brian W. Kernighan und Dennis Ritchie: The C Programming Language. Für Teilnehmer/innen mit Vorkenntnissen und Erfahrungen mit Java könnten die folgenden Links hilfreich sein:

Mailingliste

Für die Vorlesung Systemnahe Programmierung wurde eine Mailingliste eingerichtet, über die aktuelle Informationen zur Vorlesung und den Übungen verbreitet werden. Die Anmeldung ist unter dieser undefinedAdresse möglich. Es werden nur Anmeldungen von Studenten akzeptiert, die auch für die Übungen angemeldet sind. Die Mails der Mailingliste werden archiviert.

Fragen von allgemeinem Interesse und Diskussionen zwischen den Teilnehmer/innen sollen ebenfalls über die Mailingliste laufen.

Bei gezielten Fragen an das Team der Tutor/innen und Dozenten kann der Mail-Alias tut-sys-prog (at) lists.iai.uni-bonn.de genutzt werden.

 

 

Alte Klausuren

Da eine gewisse Diskrepanz zwischen den Übungsaufgaben und den Klausuraufgaben zu erkennen ist, haben wir uns dieses Jahr dafür entschieden, ein paar alte Klausuren zu veröffentlichen, um euch einen Eindruck zu geben was von euch in der Klausur verlangt wird.

Bitte behaltet dabei im Hinterkopf, dass die Vorlesung in den letzten Jahres teilweise anders aufgebaut war und das teilweise andere Schwerpunkte gesetzt waren. Diese hier gezeigten Altklausuren decken offensichtlich nicht alle Themenbereiche ab. Klammert euch nicht nur an diese Altklausuren!

Trotzdem hoffen wir natürlich, dass dieser Einblick für euch hilfreich ist.

 

 

Zur KlausurvorbereitungAlte Klausuren

WS2013/14

undefinedDurchgang 1

undefinedDurchgang 2

WS2014/15

undefinedDurchgang 1

undefinedDurchgang 2

Folien und Präsentationen

Von den Studentenrechnern des Instituts aus sind die Dateien frei zugänglich (ebenso per Verbindung über VPN); Zugriffe von anderen Rechnern erfordern ein Paßwort, welches in der ersten Vorlesung bekannt gegeben wird/wurde. Bitte erfragen Sie diese Zugangsdaten nicht per E-Mail! Nachzügler erfahren bei Bedarf die Zugangsdaten von Kommilitonen, den Dozenten oder den Tutoren.

KapitelPDF-File

0. Allgemeine Informationen

undefined0.1 Allgemeines

undefined0.2 Übungen

C- und Rust-Crash-Kurs für Java-Programmierer
(im WS2019/2020 nur zur Information; *NICHT* in der Vorlesung besprochen)

undefinedC-Kurs

undefinedRust-Kurs

1. Maschinenprogrammierung in Assembler

1.1. Motivation
1.2. Bezug zur Systemnahen Informatik (SS 2019)
1.3. Allgemeines zu 80x86 Assembler-Programmierung
1.4. Calling Conventions (aus C unter Linux)
1.5. Bezug zur 2-Adressmaschine (Systemnahe Informatik, SS 2019)
1.6. Assembler-Programmbeispiele
1.7. Socket-/Netzwerkprogrammierung in Assembler
1.8. Zusammenfassung

undefined1.0 Folien 1-77
1. Ergänzung: Speicherverwaltung malloc & free

undefined1.1 Folien 1-19

Ergänzte undefinedFolien 14+15

2. Prozesse und Threads

2.1 Prozesse

2.2 Threads

2.3 IPC

undefined2.1 Folien 1 - 65

undefined2.2 Folien 1 - 131

undefined2.3 Folien 1 - 126

3. Netzwerkprogrammierung in C

3.1. Motivation

3.2. Netzwerkprogrammierung: Sockets & Co.

3.3. I/O-Multiplexing

3.4. Server-Strukturen
3.5. Zusammenfassung

(Ggf.) Ergänzung zu Kapitel 1: Fallstudien aus studentischen Programmierprojekten

 

Zusätzliche Hilfsmittel

Hilfsmittel

SPAsT Images

undefinedSPAsT.stretch.image

undefinedSPAsT.bionic.image

Code Tables

undefinedIntelCodeTable

Übungszettel

Hinweise zum undefinedÜbungsbetrieb CLICK HERE (erscheinen nach Beginn des Vorlesungsbetriebs)

Die PDF-Dateien können mit dem Acrobat Reader angesehen und ausgedruckt werden. Das Programm ist undefinedkostenlos erhältlich und ist auf fast allen Rechnern des Instituts installiert.

PDF-DateiErgänzendes MaterialWeitere Informationen
undefinedÜbungsblatt 01

undefinedMakefile.pdf

undefinedAsan.pdf

undefinedÜbungsblatt 02

undefinedspringerproblem.c

undefinedsum.c

undefinedÜbungsblatt 03undefinedpalindrom_errors.c
undefinedÜbungsblatt 04

undefinedhelloworld-a.asm

undefinedtest.c

undefinedÜbungsblatt 05

undefinedfibonacci-stub.asm

undefinedmatrix.c

undefinedshellcode.txt

undefinedÜbungsblatt 06

fork.c

undefinedlibrary.a

undefinedmystring.h

undefinedmystdlib.h

undefinedmyunistd.h

undefinedmystddef.h

myabort.h

undefinedÜbungsblatt 07

 

Erledigte Ankündigungen - erledigte Termine

Die erste Vorlesung war am Dienstag 08.10.2019 um 14.15h in HS 2 im Hörsaalzentrum Campus Poppelsdorf. Dort wurden alle weiteren Informationen zur Organisation von Vorlesung und Übungen gegeben (Hinweise zum Übungsbetrieb undefinedFINDEN SICH HIER). Vorlesungsfolien siehe unten.

(Von den Studentenrechnern des Instituts aus sind die Dateien frei zugänglich (ebenso per Verbindung über VPN); Zugriffe von anderen Rechnern erfordern ein Paßwort, welches in der ersten Vorlesung bekannt gegeben wird/wurde. Bitte erfragen Sie diese Zugangsdaten nicht per E-Mail! Nachzügler erfahren bei Bedarf die Zugangsdaten von Kommilitonen, den Dozenten oder den Tutoren.)

Der erste Übungszettel erscheint bereits in der Woche vom 08.10.2019 (auf dieser Webseite), der eigentliche Übungsbetrieb beginnt in diesem Durchlauf in der (dritten) Woche ab Montag 21.10.2019.

Eintragung/Anmeldung zu den Übungen via TVS ist jetzt nach der ersten Vorlesung geöffnet (ab Mittwoch 9.10. - TVS-Link (war) hier ). Wir akzeptieren Gruppenanmeldung mit bis zu 4 (vier) Personen! Bitte auch die Hinweise dazu in der ersten Vorlesung bzw. ggf. auf der Sys-Prog-Mailingliste beachten!!!

 

Die Registrierung war offen bis Dienstag 15.10.2019 um 23.59h (Nacht auf Mittwoch). Die Gruppenzuordnung wurde am/ab Mittwoch 16.10.2019 per Mail bekannt gegeben. Bitte beachtet im Weiteren die Hinweise der Mail(s) an die MAILINGLISTE.

 

BA-INF 034 Systemnahe Programmierung ist ein Pflichtmodul nur für diejenigen Teilnehmer/innen (Hauptfach Bachelor Informatik nach PO 2011), die BA-INF 014 ADiP nicht erfolgreich absolviert haben (und auch nicht wiederholen möchten). Für *ALLE ANDEREN* Teilnehmer/innen ist die Teilnahme an BA-INF 034/129 Sys-Prog *FREIWILLIG* als Wahlpflichtmodul (ebenfalls für andere Fächer z.B. mit Nebenfach Informatik).

(Für Studierende im neuen Studiengang Bachelor Cyber Security ist die BA-INF 034 ein Pflichtmodul im 3. Semester)

 

Nach Anmelde-Ende zu den Übungsgruppen über TVS wird die Verteilung der Teilnehmer/innen auf Kleingruppen und gitlab-Gruppen von unseren Tutor/innen per E-Mail bekannt gegeben. Bei evtl. Rückfragen bitte eine Mail an tut-sys-prog (at) lists.iai.uni-bonn.de schicken.

 

Für die Abgabe der Übungen in Gruppen wird das Versionierungssystem git auf einem Server der Informatik genutzt. Für den Zugang ist ein gültiger Informatik-Account nötig. Wenn Sie noch keinen Informatik-Account haben sollten, kümmern Sie sich bitte selbständig und rechtzeitig/umgehend darum! (Weitere Informationen dazu auf den Webseiten der Systemgruppe bzw. in den Poolräumen).