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Allgemeines

Der Übungsbetrieb umfasst Tafel- und Rechnerübungen. Jeder Student sollte eine Tafelübung besuchen, zu der eine Anmeldung via waffel erforderlich ist. Die Rechnerübungstermine können ohne vorherige Anmeldung je nach Bedarf besucht werden.

Die Tafelübungen dienen der Vermittlung von Theoriewissen, welches zur Lösung der Übungsaufgaben erforderlich ist.

In den Rechnerübungen sind die Arbeitsplätze des Rechnerraums für SP-Studenten reserviert. In diesen Übungen sollen die Aufgaben bearbeitet werden, wobei in der Regel ein Betreuer zur Verfügung stehen wird um bei Bedarf Hilfestellung zu geben.

Zur Information

• UNIX-Einführung der FSI-Informatik

Folien der Tafelübungennach oben ▲

All slides are copyrighted (C) 2011-2025 by Wolfgang Schröder-Preikschat and Jürgen Kleinöder, University of Erlangen-Nürnberg, Germany. Use without prior written permission of the authors is not permitted!

Kurzbeschreibung		Übungswoche	PDF
U1	Lernziele, Organisatorisches, Subversion, Dynamische Speicherverwaltung	Do., 02.05 – Mi., 08.05.2019	Teil 1, Teil 2
U2	Teamarbeit, Fehlerbehandlung, generisches Sortieren	Do., 09.05 – Mi., 15.05.2019	pdf, Pipes aus dem FSI-Vorkurs
U3B1	Besprechung Aufgabe 1 (lilo), Zeigerarithmetik, Untypisierter und typisierter Speicher, make(1)	20.05 – 24.05.2019	pdf, (A5), (A6)
B2	Besprechung Aufgabe 2 (wsort)	27.05 – 31.05.2019
U4	Speicherlayout, UNIX-Prozesse	03.06 – 07.06.2019	pdf, (A5), (A6)
B3	Besprechung Aufgabe 3 (halde)	Mi., 12.06 – Di., 18.06.2019	pdf, (A5), (A6)
U5	POSIX-Threads, Koordinierung mit Semaphoren	Fr., 21.06 – Do., 27.06.2019	pdf, (A5), (A6)
B4	Besprechung Aufgabe 4 (clash)	Fr., 28.06 – Do., 04.07.2019
U6	Dateisystem, Dateiattribute, Dateisystem-API	Fr., 05.07 – Do., 11.07.2019	pdf, (A5), (A6)
B5	Besprechung Aufgabe 5 (mach) + Klausurvorbereitung	15.07 – 19.07.2019	Klausur, Man-Pages
B6	Besprechung Aufgabe 6 (creeper) + Klausurvorbereitung	22.07 – 26.07.2019

Anfertigung, Abgabe und Bewertung der Übungsaufgabennach oben ▲

Soweit in der Aufgabenstellung nicht abweichend beschrieben, sollen alle abgegebenen Programme portabel zur SUSv4/POSIX.1-2008-Systemschnittstelle sein und im Sprachumfang dem C-Standard ISO C11 entsprechen. Alle Programme müssen mit folgenden Compileroptionen übersetzen:

-std=c11 -pedantic -Wall -Werror -D_XOPEN_SOURCE=700

Die Abgabe erfolgt an den Rechnern im CIP-Pool mit dem Skript /proj/i4sp1/bin/submit und muss vor dem Abgabetermin erfolgen. Eine Abgabe per E-Mail oder USB-Stick ist grundsätzlich nicht möglich.

Zur Bearbeitung der Aufgaben wird Ihnen automatisch ein Projektverzeichnis angelegt, nachdem Sie sich zu einer Übung angemeldet haben. Der Pfad zu diesem Verzeichnis lautet /proj/i4sp1/LOGIN, wobei LOGIN für Ihren Benutzernamen im CIP-Pool steht. Bitte bearbeiten Sie Ihre Aufgaben in diesem Verzeichnis und verwalten Sie das Verzeichnis wie in der ersten Aufgabenstellung beschrieben, da ansonsten das Abgabesystem Ihre Lösung nicht finden kann.

Die abgegebenen Aufgaben werden von uns ausgedruckt und korrigiert. Die korrigierten Ausdrucke werden in den Tafelübungen ausgehändigt. Die Ergebnisse der Korrektur sind außerdem nach Login im Waffel einsehbar.

Übungsaufgabennach oben ▲

Die Übungsaufgaben für das komplette Semester stehen grob fest. Allerdings können sich bis zum Ausgabezeitpunkt noch Details an den Aufgaben ändern.

Die verlinkten Aufgabenstellungen mit einem "Entwurf"-Wasserzeichen im Hintergrund stellen lediglich eine Orientierungshilfe dar. Die endgültigen Aufgabenstellungen werden spätestens am Ausgabetag verlinkt.

Nr.	Titel	Kurzbeschreibung	Ausgabe	Bearbeitungszeit (Werktage)	2er-Gruppen	Abzugebende Dateien	Zusatzinfos
1	lilo	Aufgabe zum Warmwerden	Donnerstag, 02.05.2019	6	Nein	lilo.c
2	wsort	Sortierprogramm ähnlich sort(1)	Donnerstag, 09.05.2019	7	Ja	wsort.c
3	halde	Einfache dynamische Freispeicherverwaltung	Montag, 20.05.2019	10	Ja	halde.c, Makefile, test.c
4	clash	Kleine Shell mit Vorder- und Hintergrundprozessen	Montag, 03.06.2019	9	Ja	clash.c, plist.c, Makefile	plist API
5	mach	Threads, Semaphore	Freitag, 21.06.2019	11	Nein	mach.c, queue.c, machfile
6	creeper	Verzeichnisse, Rekursion	Freitag, 05.07.2019	7	Ja	Makefile, creeper.c

Literaturempfehlungennach oben ▲

Einführung in die Programmiersprache C

• Stephen Kochan: Programming in C. Sams Publishing, 3rd Edition, 2005.
• Karlheinz Zeiner: Programmieren lernen mit C. Carl Hanser, 4. Auflage, 2000.
• Steve Oualline: Practical C Programming. O'Reilly, 1991.
• Peter Darnell, Philip Margolis: C: A Software Engineering Approach. Springer, 1991.
• Brian Kernighan, Dennis Ritchie: The C Programming Language. Prentice Hall, 1988 (in der deutschen Übersetzung 1990 bei Hanser erschienen)

UNIX-Systemprogrammierung

• A. S. Tanenbaum, A. S. Woodhull: Operating Systems: Design And Implementation, Prentice Hall, 1997.
• R. W. Stevens: Advanced Programming in the UNIX Environment. Addison-Wesley, 1992.

Übersicht aller angebotenen Tafelübungennach oben ▲

T01	Zahn, Johannes	Mo 08:15 - 09:45	0.031-113
T02	Baecker, Ruben	Mo 10:15 - 11:45	0.031-113
T03	Windsheimer, Felix	Mo 14:15 - 15:45	00.152-113
T04	Perst, Timur	Mo 16:15 - 17:45	0.031-113
T05	Dengler, Eva	Di 08:15 - 09:45	0.031-113
T06	Nguyen, Dustin	Di 08:15 - 09:45	01.255-128
T07	Knauer, Lou	Di 08:15 - 09:45	00.152-113
T08	Preis, Julian	Di 12:15 - 13:45	0.85
T09	Hanika, Felix	Di 12:15 - 13:45	01.151-128
T10	Kleinöder, Jürgen	Di 12:15 - 13:45	E 1.11
T11	Stephan, Milan	Di 14:15 - 15:45	0.031-113
T12	Schöninger, Stefan	Mi 08:15 - 09:45	0.031-113
T13	Bender, Kilian	Mi 10:15 - 11:45	0.031-113
T14	Feiler, Anna	Mi 12:15 - 13:45	02.133-113
T15	Schleier, Tobias	Mi 14:15 - 15:45	0.031-113
T16	Güthlein, Florian	Mi 14:15 - 15:45	01.151-128
T17	Bergmann, Paul	Mi 16:15 - 17:45	01.151-128
T18	Friedrich, Kay	Do 08:15 - 09:45	00.152-113
T19	Feiler, Anna	Do 10:15 - 11:45	01.151-128
T20	Schreiner, Jonas	Do 10:15 - 11:45	0.031-113
T21	Braun, Lukas	Do 12:15 - 13:45	02.134-113
T22	Ruderich, Simon	Do 14:15 - 15:45	0.031-113
T23	Weidner, Johannes	Fr 08:15 - 09:45	0.031-113
T24	Brandner, Julian	Fr 16:15 - 17:45	0.031-113

Übersicht aller angebotenen Rechnerübungennach oben ▲

Korrekturhinweise nach oben ▲

Die in den Aufgaben beschriebenen Anforderungen müssen durch das Programm erfüllt sein, damit Bonuspunkte gesammelt werden können. Dazu gehört auch, dass alle angeforderten Ressourcen beim Beenden des Programms wieder freigegeben werden. Für jeden Fehler in der Implementierung werden Punkte von der maximal erreichbaren Punktzahl abgezogen.

Jede Datei (C-Datei oder Makefile) gilt als eigenes Modul. Punkte werden in dem Modul abgezogen, wo laut Aufgabenstellung die Funktionalität zu erwarten ist. Jedes Modul wird mit mindestens Null Punkten bewertet. Die maximalen Punkte pro Modul stehen in der Aufgabenstellung.

Die folgenden Korrekturrichtlinien zeigen wofür und in welchem Ausmaß Punkte bei Fehlern abgezogen werden. Sie sind als Richtlinien zu verstehen und nicht vollständig. In Ausnahmen kann davon abgewichen werden. Falls nicht weiter spezifiziert wird für jedes Auftreten eines Fehlers die genannten Punkte abgezogen, auch mehrfach für denselben Fehler an unterschiedlichen Stellen im Programm.

Eine gekürzte Variante der Korrekturhinweise steht als Cheatsheet zum Drucken zur Verfügung.

Makefile

Fehlerbild	Punktabzug	Anmerkung
.PHONY fehlt oder unvollständig	0,5	Ausnahme: halde, dort optional da noch nicht eingeführt
all (oder Entsprechung) ist nicht erstes Target	0,5	Ausnahme: halde, dort optional da noch nicht eingeführt
Abhängigkeit(en) fehlen	0,5	pro Target
Auf der Webseite geforderte Compilerflags fehlen	0,5	pro Compileraufruf
CFLAGS oder CC werden nicht genutzt, obwohl in der Aufgabenstellung gefordert	0,5	pro Variable

Übersetzerfehler

Wenn sich ein Programm nicht übersetzen lässt werden vom jeweiligen Modul Punkte abgezogen. Für jeden Auslöser von Übersetzerfehlern werden Punkte abgezogen. Dies betrifft auch vom Übersetzer ausgelöste Warnungen, da mit -Werror kompiliert wird.

Fehlerbild	Punktabzug
Auslöser eines Übersetzerfehlers	3

Falsche oder unzureichende Fehlerbehandlung

Nutzung von C- und POSIX-Funktionen erfordern korrekte Fehlerbehandlung. Mögliche Fehler sind in der man-Page der betreffenden Funktion nachzulesen. Alle Funktionen benötigen Fehlerbehandlung, außer die Funktion kann nicht fehlschlagen. Für jede falsche oder nicht ausreichende Fehlerbehandlung werden Punkte abgezogen. Typische Bestandteile einer Fehlerbehandlung sind:

Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
Prüfen auf Fehler	0,5
falls errno zur Fehlerprüfung genutzt wird, obwohl laut Man-Page nicht vorgesehen	0,5
Ausgabe des Fehlergrunds mit perror(3) (Funktion setzt errno) oder fprintf(3) (sonst) (*);   keine Fehlerausgabe bei selbst geschriebenen Bibliotheksfunktionen (z.B. der halde)!	0,5
Behandlung des Fehlers: exit(3) oder return (**);   kein exit bei selbst geschriebenen Bibliotheksfunktionen!	0,5

Insgesamt wird für eine normale Fehlerbehandlung (Ausnahmen siehe unten) maximal 1 Punkt abgezogen, dies gilt auch wenn die Fehlerbehandlung komplett fehlt.

Falls die Fehlerbehandlung das Programm beendet, müssen keine Ressourcen (angeforderter Speicher, offene Dateien, etc.) freigegeben werden.

Ausnahmen und Ergänzungen

Fehlerbild	Punktabzug	Anmerkung
Fehlerbehandlung zu malloc(3) fehlt	0,5	pro Abgabe maximal -3
Fehlerausgabe auf stdout	0,5	einmalig pro Abgabe

Manche Funktionen benötigen aufwändigere Fehlerbehandlung, bei der das Prüfen auf einen Fehler komplizierter ist. Somit kann mehr als ein Punkt abgezogen werden. Der maximale Punktabzug pro Funktion ergibt sich aus der Summe der hier aufgezählten möglichen Fehler. Dieser wird auch verwendet, wenn die Fehlerbehandlung komplett fehlt.

• strtol(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  errno passend setzen sowie nach Aufruf prüfen	0,5
  endptr prüfen (Eingabe nicht leer und wurde vollständig gelesen)	0,5
  Ausgabe und Behandlung wie oben (*) und (**)	1

• fgets(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  Rückgabewert prüfen	0,5
  Mit feof(3) bzw. ferror(3) auf Fehler prüfen	0,5
  Ausgabe und Behandlung wie oben (*) und (**)	1

• fgetc(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  Rückgabewerte EOF und 0xFF können unterschieden werden	1
  Prüfen des Rückgabewerts auf EOF	0,5
  Mit feof(3) bzw. ferror(3) auf Fehler prüfen	0,5
  Ausgabe und Behandlung wie oben (*) und (**)	1

• sysconf(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  Rückgabewert prüfen	0,5
  Falls die angeforderte Information ein (Min-/Max-)Limit ist, passend errno setzen und prüfen	0,5
  Ausgabe und Behandlung wie oben (*) und (**)	1

• readdir(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  Rückgabewert prüfen	0,5
  errno passend vor jedem Aufruf setzen sowie nach Aufruf im Fehlerfall prüfen	0,5
  Ausgabe und Behandlung wie oben (*) und (**)	1

• getcwd(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  Rückgabewert prüfen	0,5
  errno im Fehlerfall prüfen	0,5
  Falls errno gleich ERANGE, ohne Abbruch Fehlergrund beseitigen und erneut aufrufen	1
  Ausgabe und Behandlung bei Fehler wie oben (*) und (**)	1

• getaddrinfo(3):

  Nötige Fehlerbehandlung	Punktabzug
  Rückgabewert prüfen	0,5
  Ausgabe des Fehlergrunds mit perror(3) (bei Rückgabe von EAI_SYSTEM) oder gai_strerror(3) (sonst)	1
  Behandlung bei Fehler wie oben (**)	0,5

Fehlerbehandlung bei Ein-/Ausgabe

Ein-/Ausgabe benötigt Fehlerbehandlung um beispielsweise Fehler beim Schreiben auf eine volle Festplatte zu erkennen und damit Datenverlust zu verhindern. Fehlerbehandlung ist für alle Funktionen nötig, die Ein-/Ausgabe durchführen die zur Grundfunktionalität des Programms gehören (geht aus der Aufgabe hervor). Das beinhaltet beispielsweise printf(3), fclose(3) oder close(2). Ausgenommen davon sind dabei die Fehlermeldungen selbst sowie unwichtige Ausgaben.

Damit auch Schreibfehler auf stdout erkannt werden (wichtig falls in eine Datei umgeleitet wird), muss vor Beendigung des Programms stdout mit fflush(3) geflushed werden. Dies ist nur nötig, falls das Programm Ausgaben auf stdout nutzt.

Verbotene Funktionen

Folgende Funktionen ermöglichen keine korrekte Fehlerbehandlung und dürfen nicht verwendet werden. Als Punktabzug ergibt sich jeweils der maximale Punktabzug der korrekten Alternative.

Verbotene Funktion	Alternative	Punktabzug
atoi(3)	strtol(3)	siehe oben bei strtol(3)

Programmierfehler

Fehlerbild	Punktabzug	Anmerkung
static fehlt	0,5	pro Abgabe maximal -2
Unnötige globale Variable	0,5	pro Abgabe maximal -1
free(3) fehlt	1	pro Abgabe maximal -3
close(2) oder fclose(3) fehlt	1	pro Abgabe maximal -3
printf(variable), kein Format-String und variable vom Nutzer	1
zu kleiner Puffer	1
Verlust von benötigter Information durch Casten von Datentypen	1
falsche Funktionsparameter	0,5	pro Funktionsaufruf maximal -1
errno wird vor perror(3) überschrieben (z.B. durch Funktionsaufruf)	0,5	pro Abgabe maximal -2
sonstige Programmierfehler	1

Programmierstil (Fehler)

Fehlerbild	Punktabzug
Unnötig (deutlich zu) große Puffer	0,5
goto, falls offensichtlich unnötig oder um Schleifen nachzubauen (Sprung nach oben)	1
Ausgabe in Bibliotheksfunktionen (z.B. bei der halde)	0,5
exit(3) in Bibliotheksfunktionen (z.B. bei der halde); abort(3) ist erlaubt wenn es die Angabe vorsieht	1
offensichtlich schlechter Code	1

Programmierstil (Hinweise)

Fehlerbild	Verbesserte Lösung
if (var) { free(var); }	free(var);
if (ptr == 0) { ... }	if (ptr == NULL) { ... }
(*ptr).member	ptr->member