Thesis

Seit fast zwei Monaten schreibe ich jetzt am Lehrstuhl für Betriebssysteme meine Bachelorarbeit:

Eine generische Speicherverwaltung mit Hilfe von Seitentabellen für ein
minimalistisches Betriebssystem

oder auf Englisch

A generic memory management with paging for a minimalistic operating
system

Huh?! Was ist das? Was machst du da?“ Da dies häufig die erste Reaktion von Freunden und Familie ist, möchte ich versuchen das Thema meiner Arbeit hier kurz und verständlich vorzustellen. Wer Interesse an einem tieferem Verständnis und technischen Details hat, lade ich gerne zu meinem Abschlussvortrag Ende Mai ein. Zu dem „Was machst du da?“ kann ich schon einmal sagen, dass ich viel am Programmieren bin und dabei unheimlich viel praktische Erfahrung sammele. Und es nen riesen Spaß macht 😀

Meine Arbeit dreht sich also um Betriebssysteme. Die Aufgabe von Betriebssystemen ist es verfügbare Ressourcen zu verwalten und diese mit einer einheitlichen Schnittstelle dem Nutzer zu Verfügung zu stellen. In meinem Fall arbeite ich an der Verwaltung des Arbeitsspeichers.
Arbeitsspeicher (engl. RAM für Random Access Memory) findet man in Handys, TVs, MP3 Playern, Laptops und vor allem in Server und Hochleistungsrechnern. Es ist einer recht schneller dafür auch leicht flüchtiger Speicher, den man gut mit dem menschlichen Kurzeitgedächtnis vergleichen kann. „Random Access“ steht für einen wahlfreien Zugriff, also dass man alle Informtionen ohne vorheriges „Spulen“ oder „Nadel umsetzen“ abfragen kann – um mal in nostalgischen Analogien zu sprechen.

quote-Bill-Gates-640k-ought-to-be-enough-for-anybody-89027

Dieses Zitat, das gerne dem Microsoft Gründer Bill Gates zugeschrieben wird, dürfte vielleicht einigen von euch bekannt sein. Waren im Jahr 1981 noch 640 KB das Maß der Dinge haben heutige Server 64 GB und mehr. Dies entspricht verblüffend genau einer Verdopplung der Kapazität alle zwei Jahre wie es Gordon Moore bereits schon 1965 postuliert hat.

Aber nun mal wieder zurück zu meiner Arbeit: diese rasante Entwicklung der Speicherkapazität hat Betriebssysteme vor einigen Jahre vor wesentliche Probleme gestellt.
Stellen wir uns vor – ähnlich wie die Größe des Speichers, hätte sich die Anzahl der Autohalter in Deutschland entwickelt. Den Zulassungsstellen wären recht schnell die Nummernschilder ausgegangen, da es einfach nicht genügend unterschiedliche Kombinationen von Landkreis und Buchstaben/Zahlen gäbe. Und wer möchte schon das gleiche Nummernschild wie sein Nachbar haben. Jedes Auto muss also eindeutig identifizierbar und jeder Speicherplatz eindeutig adressierbar sein. Mit zunehmender Anzahl an Autohaltern, bzw. der Speicherkapazität, steigt daher auch Komplexität der Verwaltung.

In meinem Beispiel könnte man dieses Problem beispielsweise durch einen zusätzlichen Buchstaben für das Bundesland auf jedem Nummernschild lösen. Man denke an die Einführung der EU-Kennzeichen.
Und damit bin ich auch schon beim Ziel meiner Arbeit: Ich möchte dieses Verwaltungsproblem für beliebe große Speicherkapazitäten und beliebig viele Verwaltungsinstanzen lösen ohne die Kompexität dadurch zu steigern.

Puh, das soll erst einmal reichen. Ende Mai werde ich diese, meine erste wissenschaftliche, Arbeit abschließen. So lange behalte ich meine Lösung noch für mich :p

calcelestial

calcelestial ist ein kleines Linux-Tool zum Berechnen von Auf- und Untergangszeiten sowie der Position sämtlicher Planeten unseres Sonnensystems.

Es ist der Weiterentwicklung von sun, das ursprünglich als kleines Bash-Skript für meinen Router startete. Mittlerweile ist das Tool zu einem weit umfangreicherem Werkzeug gewachsen, welches nicht mehr nur die Auf- und Untergangszeit der Sonne berechnen kann:

Es sind mit dem Mond, Mars, Neptun, Jupiter, Merkur, Uranus, Saturn, Venus und Pluto eine Menge neuer Planeten dazugekommen. Auch kann nun die Position dieser Himmelskörper zu jedem beliebigen Zeitpunkt oder dem Auf- und Untergang berechnet werden.

Nun bin ich selber kein kleiner Hobby-Astronom, sodass ich diese ganzen Berechnungen aus dem Ärmel schütteln könnte. Stattdessen nutze ich die Bibliothek libnova. libnova benutzt die sehr genauen Algorithmen „Variations Séculaires des Orbites Planétaires“ (kurz VSOP-87), die Pierre Pratagnon 1987 entwickelte.

Usage:
  calcelestial [options]
 
Options:
  -p, --object		calc for celestial object: sun, moon, mars, neptune,
			 jupiter, mercury, uranus, saturn, venus or pluto
  -H, --horizon		calc rise/set time with twilight: nautic, civil or astronomical
  -t, --time		calc at given time: YYYY-MM-DD [HH:MM:SS]
  -m, --moment		calc position at moment of: rise, set, transit
  -n, --next		use rise, set, transit time of tomorrow
  -f, --format		output format: see strftime (3) for more details
  -a, --lat		geographical latitude of observer: -90° to 90°
  -o, --lon		geographical longitude of oberserver: -180° to 180°
  -q, --query		query geonames.org for geographical coordinates
  -z, --timezone	override system timezone
  -u, --universal	use universial time for parsing and formatting
  -h, --help		show this help
  -v, --version		show version
 
A combination of --lat & --lon or --query is required.
Please report bugs to: post@steffenvogel.de

Beispiele

Die einfachste Variante nutzt das Unix Tool at:

echo ~/bin/enable-lightning | at $(calcelestial -p sun -m set -q Frankfurt -H civil)

Mit folgenden Cronjobs, lässt sich dieses Prinzip auch leicht auf andere Anwendungen übertragen:

/libfn/blob/master/debian/libfn.cron.d
0 0 * * * echo 'fnctl stop && fnctl fade -c 000000' | at $(calcelestial -m rise -p sun -q Aachen)
0 0 * * * echo 'fnctl start' | at $(calcelestial -m set -p sun -q Frankfurt)

Mit dem Tool nvram-wakeup, lässt sich so bsp. der Rechner jeden Tag 10 Minuten for Sonnenaufgang automatisch starten ^^:

nvram-wakeup -s $(date -d "-10 min $(calcelestial -m rise -p sun -q Berlin)" +%s)

Oder möchtest du deinen Rechner nach Sonnenuntergang automatisch herrunterfahren?

shutdown $(date -d +10 min $(calcelestial -m rise -p sun --lat=50.55 --lon=-6.2) +%H:%M)

Die aktuelle Position des Mondes kann bspw. so bestimmt werden:

calcelestial -p moon -q Aachen -f "az: §a alt: §h"

Detailiertere Dokumentation findet ihr in der Manpage calcelestial(1).

Download

calcelestial ist wie immer in meinem git-Repository zu finden, sowie auch direkt als Debian/Ubuntu Package in meinem APT-Repository.

github Migration

Source: octodex.github.com

Heute habe ich meine 27 git-Repositories auf github umgezogen. Ich habe mich entschlossen sie so einer größeren Öffentlichkeit zugänglich zu machen und als zusätzliches Backup auf meinem Server zu spiegeln.

Seit kurzem hat github seine neue API v3 veröffentlicht. Auf dieser aufbauend habe ich ein PHP Script geschrieben, welches meine existierenden Repositories bei github anlegt und migriert:

  1. Das Script in das Wurzelverzeichnis aller Repositories ablegen
  2. github Username und Passwort im Skript anpassen
  3. php github.php

Ein paar Features:

  • Es wird automatisch ein entsprechende github Remote im Repository hinzugefügt
  • Alle in der Datei gitweb.projects gelisteten Repositories werden als öffentlich markiert
  • Befindet sich im Repository eine Datei description wird deren Inhalt übernommen
  • Per Exclude-Filter können bestimmte Repositories ausgeschlossen werden

transcode

Ich sitze im Zug nach Hause. Komme von der letzten Vorlesung des 2. Semesters: Informatik. Eigentlich bin ich auf dem Weg in die Semester-„Ferien“, ständen da nicht für den nächsten Monat noch 4 Klausuren in meinem Kalender 😉

Informatik, Grundlagen des Digitalrechners. Klingt eigentlich recht trocken. Trotzdem ist es klar mein Favorit unter den Fächern dieses Semesters.
Als Ergänzung zur Vorlesung richtete unser Professor einen kleinen Wettbewerb aus.
Mein Beitrag zum Students Englightment Award ist ein Compiler Frontend für den GNU Compiler der Atmel AVRs.

Teil der Vorlesung war die Einführung des Mikrocontrollers ATMega8 von Atmel und dessen Programmierung mit Assembler. Dabei lernten wir zuerst die Schaltungstechnischen Grundlagen und die Minimierung von Schaltnetzen. Anschließend sind wir auf den Aufbau der Zentralen Recheneinheit eingegangen (Steuerwerk, ALU etc..).

transcode kompiliert/assembliert ANSI C und Assembler in Maschinencode und umgekehrt. Dabei wird mit Hilfe von Debugging Informationen ein Bezug zwischen Zeilen im C-Code und den Mnemonics hergestellt. Durch Auswählen von Zeilen werden Bezüge direkt durch Hervorhebungen dargestellt. Für die Darstellung des Maschinencodes lässt sich zwischen binär, dezimal & hexadezimaler Form wählen.

transcode weiterlesen

MantisBT SourceIntegration with GitHub

leetcode.net has written an excellent GitHub integration plugin for the Mantis BugTracker. It allows you to reference issues by their #id in your commit message. You can close an issue simple by adding „fixed #35“ in your git commit message.

Verknüpfung des Bugtracker Eintrags mit dem GitHub Commit

Unfortunatly there is only poor documentation for the GitHub integration. I also had some problems with the „MantisBT“ post commit hook on the GitHub repository configuration. So, I did some code analysis and added a „Post-Receive-URL“ to my GitHub repo:

http://<server>/<path_to_mantis>/plugin.php?page=Source/import&id=<repository_id>

GitHub Configuration

To allow remote imports of new commits, you have to set the following checkboxes and IP addresses in your MantisBT configuration.

MantisBT Configuration