SPiC Übungen - T06

Es wird auf Plagiate geprüft, das kann euch die kompletten Übungspunkte kosten.
(Bringt auch nicht viel, wenn ihr zwar die Übungen "gut" habt, aber die Klausur nicht besteht.^^)
Die letzte rechtzeitige Abgabe wird gewertet, lieber einmal zu oft abgeben.
Gruppenabgaben sind nur innerhalb einer Übungsgruppe möglich.
Compilerwarnungen geben Punktabzug, bitte vorher reparieren.
Die Verwendung des volatile Keywords muss für jede Variable sinnvoll begründet werden.
Tut euch selbst den Gefallen und fangt früh genug an.
Dokumentation
Variablen so "lokal" und so privat wie möglich,
Funktionen und globale (keine lokalen!) Variablen wenn möglich als static deklarieren.
Bei Funktionen mit leerer Parameterliste void reinschreiben.
Unnötige #include-Anweisungen vermeiden.
Keine Fließkommazahlen (float/double) verwenden.
Bitmasken nur mit ~, |, & und ^ verändern, nicht durch arithmetische Operationen.

Aufgabe 1: blink (einzeln)

Rechtzeitig alles einrichten und ausprobieren, nicht kurz vor knapp!
Bei Problemen hilft die Rechnerübung ("RÜ" in der Tabelle).

Aufgabe 2: snake (Gruppe)

Wie groß müssen Datentypen mindestens sein? Dafür uint8_t, uint16_t, ... statt int verwenden!
Mit der Funktion sb_led_setMask kann man den Code viel übersichtlicher gestalten.

Aufgabe 3: led (Gruppe)

Internen Zustand verbergen (static).
Bei den Testfällen soll sowohl eine korrekte Ausführung, als auch mindestens jeder Fehlerfall provoziert werden.
Achtet drauf, dass ihr wirklich auch *euren Code* testet, nicht die Referenz!
Zeiger kommen erst nächste Woche dran, ihr könnt auch erstmal eine Funktion mit if/else bauen und danach auf Zeiger umstellen.

Aufgabe 4: spiel (Gruppe)

Was soll nach Level 99 passieren?
Interrupt-Behandlung so kurz wie möglich halten.
Wann ist volatile notwendig? Bitte begründen.
Der Funktion play könnte man das aktuelle Level übergeben.
Eine modullokale Variable (zur Interrupt-Signalisierung) ist ausreichend.

Aufgabe 5: ampel (Gruppe)

Nicht das Timer-Modul der libspicboard verwenden (außer zum Debuggen). Die Timer sollen selber konfiguriert werden.
Die "Zwischenzustände" (jeder einzelne Countdown-Schritt) müssen NICHT als eigene Zustände modelliert werden.
f_CPU = 16 MHz, Interrupts bei Overflow des 8-Bit Timers, welchen Prescaler?
-> f_OVF = f_CPU / (pre * 2ⁿ)
-> Prescaler 1: f_OVF = 16 MHz / (1 * 2⁸) = 62500 Interrupts/Sek
-> Prescaler 1024: -> f_OVF = 16 MHz / (1024 * 2⁸) = 61,03515625 Interrupts/Sek.
Es können aber nur ganze Interrupts ankommen -> Ergebnis abrunden
Rundungsfehler: 61,03515625 / 61 - 1 = 0,000576 = 0,0576% relativ (bzw. 576us absolut)
Ist der Fehler für den Anwendungszweck zu groß, muss ein kleinerer Prescaler verwendet werden (was allerdings mehr Interrupts pro Zeit zur Folge hat).

Aufgabe 6: concat (einzeln)

Vergesst nicht das \0-Byte am Ende, strlen gibt die Länge ohne Nullbyte zurück.
Vergleicht die Funktionalität eurer Stringfunktionen mit denen aus der libc (also die "ganz normalen").
Kompiliert (auch) mit -Og -g und nutzt valgrind!
Mit malloc angeforderter Speicher muss mit free wieder freigegeben werden.
perror NUR verwenden, wenn der Fehler über eine gesetzte errno signalisiert wird (siehe man-Page)
Sonstige Fehler (keine errno) mit fprintf auf stderr ausgeben.

Aufgabe 8: mish (Gruppe)

Verwendet die Signatur int main(void). Das erspart euch vmtl. einige Verwirrungen.😉
Für den execvp-Aufruf muss das char *const argv[] mit einem NULL-Eintrag beendet werden.
Das könnt ihr euch mit strtok entsprechend zurecht basteln.
In die struct sigaction-Flags bitte immer SA_RESTART schreiben.
Die sa_mask (auch struct sigaction) könnt ihr mit sigemptyset leeren.

Linux-Teil: Zusätzliche Compilerflags

Warum noch mehr Compilerflags? Wenn euch der Compiler durch genauere Prüfung schon vor Fehlern warnt, gebt ihr sie nicht mit ab. 😉

>> Wichtig: Der Code muss mit den "offiziellen" Flags kompilieren! <<

Vorschlag: -std=c11 -D_XOPEN_SOURCE=700 -O3 -pedantic -Werror -Wall -Og -g -Wextra -Wconversion -Wshadow -Wformat=2 -Wno-unused

Erklärung:

-Og: Deaktiviert Compileroptimierungen, die Debug-Daten verfälschen können, hebt vorheriges -O3 auf.

-g: Ermöglicht besseres Debugging mit valgrind oder gdb.

-Wextra: Schaltet noch mehr Checks an

-Wconversion: Weist auf implizite Casts hin, bei denen man Wertebereiche prüfen und ggf. abbrechen sollte

-Wshadow: Warnt bei überschriebenen Variablen (in Schleifen z.B.)

-Wformat=2: Erkennt kaputte/fehlende Format-Strings bei printf etc.

-Wno-unused: Fehler bei unbenutzten Funktionen/Variablen/… ignorieren

Legende:

Immer anschalten
(Erstmal) weglassen, wenn ihr unverständliche Fehlermeldungen bekommt
Code muss auch ohne dieses Flag kompilieren und funktionieren, vor Abgabe sicherstellen!

Erkennen von Speicherlecks, Zugriffsfehlern usw.

Das Compilerflag -g verwenden, um Debug-Informationen mit ins fertige Programm zu schreiben. Nur so bekommt ihr Zeilennummern bei den Fehlerausgaben.

valgrind --leak-check=full --show-reachable=yes --track-origins=yes ./concat Hallo Nudel

Wenn valgrind etwas zu bemängeln hat, gibt's noch was zu tun. 😉

Kontakt und Sonstiges

Bei Fragen könnt ihr mich gerne kontaktieren, bevorzugt Discord - geht schneller. :P

Mail: milan.stephan@fau.de

Discord: nud3ls4l4t

Meine Rechnerübung: Do 10-12 Uhr (also vor dieser Tafelübung)

Es können und sollen auch andere RÜs besucht werden. :)

>> FAU Informatik Discord Server << (inoffiziell und auch für andere Studiengänge): SPiC-Thread im #sp1 Channel

Falls ihr noch andere Discord-Server habt, in denen über SPiC geredet wird, könnt ihr mir die gerne schicken, dann liste ich die hier mit auf.