Vorbereitung 7.11.2019

20191031/hp-musterloesung-20191031.tex

+% hp-musterloesung-20191024.pdf - Solutions to the Exercises on Low-Level Programming
+% Copyright (C) 2013, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019  Peter Gerwinski
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+
+% README: Strings, Programm analysieren, fehlerhaftes Primzahl-Programm
+
+\documentclass[a4paper]{article}
+
+\usepackage{pgscript}
+
+\begin{document}
+
+  \section*{Hardwarenahe Programmierung\\
+            Musterlösung zu den Übungsaufgaben -- 31.\ Oktober 2019}
+
+  \exercise{Strings}
+
+  Strings werden in der Programmiersprache C
+  durch Zeiger auf \lstinline{char}-Variable realisiert.
+
+  Wir betrachten die folgende Funktion (Datei: \gitfile{hp}{20191031}{aufgabe-1.c}):
+  \begin{center}
+    \begin{minipage}{8cm}
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        int fun_1 (char *s1, char *s2)
+        {
+          int result = 1;
+          for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+            if (s1[i] != s2[i])
+              result = 0;
+          return result;
+        }
+      \end{lstlisting}
+    \end{minipage}%
+  \end{center}
+  \begin{itemize}
+    \item[(a)]
+      Was bewirkt die Funktion? % \points{3}
+    \item[(b)]
+      Welchen Sinn hat die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+      in der \lstinline{for}-Schleife? % \points{2}
+    \item[(c)]
+      Was würde sich ändern, wenn die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+      in der \lstinline{for}-Schleife\\
+      zu "`\lstinline{s1[i]}"' verkürzt würde? % \points{3}
+%    \item[(d)]
+%      Von welcher Ordnung (Landau-Symbol) ist die Funktion \lstinline{fun_1()}
+%      hinsichtlich der Anzahl ihrer Zugriffe auf die Zeichen in den Strings
+%      -- und warum? % \points{2}
+    \item[(d)]
+      Schreiben Sie eine eigene Funktion,
+      die dieselbe Aufgabe erledigt wie \lstinline{fun_1()}, nur effizienter.
+%      und geben Sie die Ordnung (Landau-Symbol) der von Ihnen geschriebenen Funktion an. % \points{5}
+  \end{itemize}
+
+  \solution
+
+  \begin{itemize}
+    \item[(a)]
+      \textbf{Was bewirkt die Funktion?}
+
+      Sie vergleicht zwei Strings miteinander bis zur Länge des kürzeren Strings
+      und gibt bei Gleichheit 1 zurück, ansonsten 0.
+
+      Mit anderen Worten:
+      Die Funktion prüft, ob zwei Strings bis zur Länge des kürzeren übereinstimmen,
+      und gibt bei Gleichheit 1 zurück, ansonsten 0.
+
+      Die Funktion prüft insbesondere \textbf{nicht} zwei Strings auf Gleichheit,
+      und sie ist \textbf{nicht} funktionsgleich zur
+      Standard-Bibliotheksfunktion \lstinline{strcmp()}.
+
+    \item[(b)]
+      \textbf{Welchen Sinn hat die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+      in der \lstinline{for}-Schleife?}
+
+      Die Bedingung prüft, ob \emph{bei einem der beiden Strings\/}
+      die Ende-Markierung (Null-Symbol) erreicht ist.
+      Falls ja, wird die Schleife beendet.
+
+    \item[(c)]
+      \textbf{Was würde sich ändern, wenn die Bedingung "`\lstinline{s1[i] && s2[i]}"'
+      in der \lstinline{for}-Schleife\\
+      zu "`\lstinline{s1[i]}"' verkürzt würde?}
+
+      In diesem Fall würde nur für \lstinline{s1} geprüft,
+      ob das Ende erreicht ist.
+      Wenn \lstinline{s1} länger ist als \lstinline{s2},
+      würde \lstinline{s2} über sein Ende hinaus ausgelesen.
+      Dies kann zu Lesezugriffen auf Speicher außerhalb des Programms
+      und damit zu einem Absturz führen
+      ("`Speicherzugriffsfehler"', "`Schutzverletzung"').
+
+    \item[(d)]
+      \textbf{Schreiben Sie eine eigene Funktion,
+      die dieselbe Aufgabe erledigt wie \lstinline{fun_1()}, nur effizienter.}
+
+      Die Effizienz läßt sich steigern, indem man die Schleife abbricht,
+      sobald das Ergebnis feststeht.
+      Es folgen drei Möglichkeiten, dies zu realisieren.
+  \end{itemize}
+
+  \begin{center}
+    \begin{minipage}[t]{8cm}
+      Erweiterung der Schleifenbedingung:
+
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        int fun_2 (char *s1, char *s2)
+        {
+          int result = 1;
+          for (int i = 0; s1[i] && s2[i] && result; i++)
+            if (s1[i] != s2[i])
+              result = 0;
+          return result;
+        }
+      \end{lstlisting}
+    \end{minipage}%
+    \begin{minipage}[t]{6cm}
+      Verwendung von \lstinline{return}:
+
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        int fun_3 (char *s1, char *s2)
+        {
+          for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+            if (s1[i] != s2[i])
+              return 0;
+          return 1;
+        }
+      \end{lstlisting}
+    \end{minipage}
+  \end{center}
+  \vspace*{-1cm}\goodbreak
+
+  \begin{center}
+    \begin{minipage}{9cm}
+      Die nebenstehende Lösung unter Verwendung von \lstinline{break}
+      ist zwar ebenfalls richtig, aber länger und weniger übersichtlich
+      als die beiden anderen Lösungen.
+
+      \smallskip
+
+      Die Datei \gitfile{hp}{20191031}{loesung-1.c} enthält ein Testprogramm
+      für alle o.\,a.\ Lösungen.
+      Das Programm testet nur die offensichtlichsten Fälle;
+      für den Einsatz der Funktionen in einer Produktivumgebung
+      wären weitaus umfassendere Tests erforderlich.
+
+      \smallskip
+
+      Das Testprogramm enthält String-Zuweisungen wie z.\,B.\
+      \lstinline{s2 = "Apfel"}.
+      Dies funktioniert, weil wir damit einen Zeiger (\lstinline{char *s2})
+      auf einen neuen Speicherbereich (\lstinline{"Apfel"}) zeigen lassen.
+      Eine entsprechende Zuweisung zwischen Arrays
+      (\lstinline{char s3[] = "Birne"; s3 = "Pfirsich";)}
+      funktioniert \emph{nicht}.
+      
+    \end{minipage}\hspace*{1cm}%
+    \begin{minipage}{6cm}
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        int fun_4 (char *s1, char *s2)
+        {
+          int result = 1;
+          for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+            if (s1[i] != s2[i])
+              {
+                result = 0;
+                break;
+              }
+          return result;
+        }
+      \end{lstlisting}
+    \end{minipage}
+  \end{center}
+
+  \exercise{Programm analysieren}
+
+  Wir betrachten das folgende C-Programm (Datei: \gitfile{hp}{20191031}{aufgabe-2.c}):
+  \begin{lstlisting}
+    char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}
+  \end{lstlisting}
+  \vspace{-\medskipamount}
+  \begin{itemize}
+    \item[(a)]
+      Was bewirkt dieses Programm?
+    \item[(b)]
+      Wofür stehen die Zahlen?
+    \item[(c)]
+      Ergänzen Sie das Programm derart, daß seine \lstinline{main()}-Funktion
+      \lstinline{int main (void)} lautet und eine \lstinline{return}-Anweisung hat,
+      wobei die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft erhalten bleiben soll.
+  \end{itemize}
+
+  \solution
+
+  \begin{itemize}
+    \item[(a)]
+      \textbf{Was bewirkt dieses Programm?}
+
+      Es gibt \emph{seinen eigenen Quelltext\/} aus.
+
+      (Wichtig ist die Bezugnahme auf den eigenen Quelltext.
+      Die Angabe\\
+      "`Es gibt
+      \lstinline|char*f="char*f=%c%s%c;main(){printf(f,34,f,34,10);}%c";main(){printf(f,34,f,34,10);}|
+      aus"'\\
+      genügt insbesondere nicht.)
+
+    \item[(b)]
+      \textbf{Wofür stehen die Zahlen?}
+
+      Die 34 steht für ein Anführungszeichen und die 10 für ein
+      Zeilenendezeichen (\lstinline{\n}).
+
+      Hintergrund: Um den eigenen Quelltext ausgeben zu können, muß
+      das Programm auch Anführungszeichen und Zeilenendezeichen
+      ausgeben. Dies geschieht normalerweise mit vorangestelltem
+      Backslash: \lstinline{\"} bzw.\ \lstinline{\n}. Um dann aber
+      den Backslash ausgeben zu können, müßte man diesem ebenfalls
+      einen Backslash voranstellen: \lstinline{\\}. Damit dies nicht
+      zu einer Endlosschleife wird, verwendet der Programmierer
+      dieses Programms den Trick mit den Zahlen, die durch
+      \lstinline{%c} als Zeichen ausgegeben werden.
+
+    \item[(c)]
+      \textbf{Ergänzen Sie das Programm derart, daß seine \lstinline{main()}-Funktion
+      \lstinline{int main (void)} lautet und eine \lstinline{return}-Anweisung hat,
+      wobei die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft erhalten bleiben soll.}
+
+      Datei: \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2.c}
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        char*f="char*f=%c%s%c;int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}%c";
+        int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}
+      \end{lstlisting}
+      Das Programm ist eine einzige, lange Zeile, die hier nur aus
+      Platzgründen als zwei Zeilen abgedruckt wird. Auf das
+      Semikolon am Ende der "`ersten Zeile"' folgt unmittelbar -- ohne Leerzeichen --
+      das Schlüsselwort \lstinline{int} am Anfang der "`zweiten Zeile"'.
+
+      Mit "`die in Aufgabenteil (a) festgestellte Eigenschaft"' ist
+      gemeint, daß das Programm weiterhin seinen eigenen Quelltext
+      ausgeben soll. Die Herausforderung dieser Aufgabe besteht
+      darin, das Programm zu modifizieren, ohne diese Eigenschaft zu
+      verlieren.
+
+      Zusatzaufgabe für Interessierte: Ergänzen Sie das Programm so,
+      daß es auch mit \lstinline[style=cmd]{-Wall} ohne Warnungen
+      compiliert werden kann.
+      
+      Hinweis dazu: \lstinline{#include<stdio.h>}
+      (ohne Leerzeichen, um Platz zu sparen)
+      
+      Lösung der Zusatzaufgabe: \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2x.c}
+
+  \end{itemize}
+
+  \exercise{Fehlerhaftes Primzahl-Programm}
+
+  \begin{minipage}[t]{5.5cm}
+    Das nebenstehende Primzahlsuchprogramm (Datei: \gitfile{hp}{20191031}{aufgabe-3.c})
+    soll Zahlen ausgeben, die genau zwei Teiler haben, ist aber fehlerhaft.
+
+    \smallskip
+
+    Korrigieren Sie das Programm derart, daß ein Programm entsteht,
+    welches alle Primzahlen kleiner 100 ausgibt.% \points 5
+  \end{minipage}\hfill
+  \begin{minipage}[t]{9cm}
+     \vspace*{-0.5cm}
+    \begin{lstlisting}[gobble=6]
+      #include <stdio.h>
+
+      int main (void)
+      {
+        int n, i, divisors;
+        for (n = 0; n < 100; n++)
+          divisors = 0;
+          for (i = 0; i < n; i++)
+            if (n % i == 0)
+              divisors++;
+          if (divisors = 2)
+            printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+        return 0;
+      }
+    \end{lstlisting}
+  \end{minipage}
+
+  \solution
+
+  Beim Compilieren des Beispiel-Programms mit
+  \lstinline[style=cmd]{gcc -Wall} erhalten wir die folgende Warnung:
+  \begin{lstlisting}[style=terminal]
+    aufgabe-2.c:11:5: warning: suggest parentheses around assignment
+                      used as truth value [-Wparentheses]
+  \end{lstlisting}
+  Beim Ausführen gibt das Programm die folgende (falsche) Behauptung aus:
+  \begin{lstlisting}[style=terminal]
+    100 ist eine Primzahl.
+  \end{lstlisting}
+
+  Einen ersten Hinweis auf den Fehler im Programm liefert die Warnung.
+  Die Bedingung \lstinline{if (divisors = 2)} in Zeile 11
+  steht \emph{nicht\/} für einen Vergleich
+  der Variablen \lstinline{divisors} mit der Zahl 2,
+  sondern für eine Zuweisung der Zahl 2 an die Variable \lstinline{divisors}.
+  Neben dem \emph{Seiteneffekt\/} der Zuweisung gibt \lstinline{divisors = 2}
+  den Wert \lstinline{2} zurück.
+  Als Bedingung interpretiert, hat \lstinline{2} den Wahrheitswert "`wahr"' ("`true"');
+  die \lstinline{printf()}-Anweisung wird daher in jedem Fall ausgeführt.
+
+  Korrektur dieses Fehlers: \lstinline{if (divisors == 2)}
+  -- siehe die Datei \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2-1.c}.
+
+  \bigskip
+
+  Nach der Korrektur dieses Fehlers compiliert das Programm ohne Warnung,
+  gibt aber beim Ausführen die folgende Fehlermeldung aus:
+  \begin{lstlisting}[style=terminal]
+    Gleitkomma-Ausnahme
+  \end{lstlisting}
+  (Bemerkung: Bei ausgeschalteter Optimierung
+  -- \lstinline[style=cmd]{gcc} ohne \lstinline[style=cmd]{-O} --
+  kommt diese Fehlermeldung bereits beim ersten Versuch, das Programm auszuführen.
+  Der Grund für dieses Verhalten ist, daß bei eingeschalteter Optimierung
+  irrelevante Teile des Programms entfernt und gar nicht ausgeführt werden,
+  so daß der Fehler nicht zum Tragen kommt.
+  In diesem Fall wurde die Berechnung von \lstinline{divisors} komplett wegoptimiert,
+  da der Wert dieser Variablen nirgendwo abgefragt,
+  sondern durch die Zuweisung \lstinline{if (divisors = 2)}
+  sofort wieder überschrieben wurde.)
+
+  Die Fehlermeldung "`\lstinline[style=terminal]{Gleitkomma-Ausnahme}"'
+  ist insofern irreführend, als daß hier gar keine Gleitkommazahlen im Spiel sind;
+  andererseits deutet sie auf einen Rechenfehler hin, was auch tatsächlich zutrifft.
+  Durch Untersuchen aller Rechenoperationen
+  -- z.\,B.\ durch das Einfügen zusätzlicher \lstinline{printf()} --
+  finden wir den Fehler in Zeile 9:
+  Die Modulo-Operation \lstinline{n % i} ist eine Division,
+  die dann fehlschlägt, wenn der Divisor \lstinline{i} den Wert 0 hat.
+  Die Fehlerursache ist die bei 0 beginnende \lstinline{for}-Schleife in Zeile 8:
+  \lstinline{for (i = 0; i < n; i++)}.
+
+  Korrektur dieses Fehlers: Beginn der Schleife mit \lstinline{i = 1}
+  statt \lstinline{i = 0} -- siehe die Datei \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2-2.c}.
+
+  \bigskip
+
+  Nach der Korrektur dieses Fehlers gibt das Programm überhaupt nichts mehr aus.
+
+  Durch Untersuchen des Verhaltens des Programms
+  -- z.\,B.\ durch das Einfügen zusätzlicher \lstinline{printf()} --
+  stellen wir fest, daß die Zeilen 8 bis 12 des Programms nur einmal ausgeführt werden
+  und nicht, wie die \lstinline{for}-Schleife in Zeile 6 vermuten ließe, 100mal.
+  Der Grund dafür ist, daß sich die \lstinline{for}-Schleife
+  nur auf die unmittelbar folgende Anweisung \lstinline{divisors = 0} bezieht.
+  Nur diese Zuweisung wird 100mal ausgeführt;
+  alles andere befindet sich außerhalb der \lstinline{for}-Schleife.
+  (Die Einrückung hat in C keine inhaltliche Bedeutung,
+  sondern dient nur zur Verdeutlichung der Struktur des Programms.
+  In diesem Fall entsprach die tatsächliche Struktur nicht der beabsichtigten.)
+
+  Korrektur dieses Fehlers:
+  geschweifte Klammern um den Inhalt der äußeren \lstinline{for}-Schleife
+  -- siehe die Datei \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2-3.c}.
+
+  \bigskip
+
+  Nach der Korrektur dieses Fehlers gibt das Programm folgendes aus:
+  \begin{lstlisting}[style=terminal]
+    4 ist eine Primzahl.
+    9 ist eine Primzahl.
+    25 ist eine Primzahl.
+    49 ist eine Primzahl.
+  \end{lstlisting}
+  Diese Zahlen sind keine Primzahlen (mit zwei Teilern),
+  sondern sie haben drei Teiler.
+  Demnach findet das Programm einen Teiler zu wenig.
+  (Um diesen Fehler zu finden, kann man sich zu jeder Zahl
+  die gefundene Anzahl der Teiler \lstinline{divisors} ausgeben lassen.)
+
+  Der nicht gefundene Teiler ist jeweils die Zahl selbst.
+  Dies kommt daher, daß die Schleife
+  \lstinline{for (i = 1; i < n; i++)} nur bis \lstinline{n - 1} geht,
+  also keine Division durch \lstinline{n} stattfindet.
+
+  Korrektur dieses Fehlers: Schleifenbedingung \lstinline{i <= n}
+  statt \lstinline{i < n}
+  -- siehe die Datei \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2-4.c}.
+
+  \bigskip
+
+  Nach der Korrektur dieses Fehlers verhält sich das Programm korrekt.
+
+  Die Datei \gitfile{hp}{20191031}{loesung-2-4.c} enthält somit das korrigierte Programm.
+
+\end{document}

20191031/hp-uebung-20191031.tex

-% hp-uebung-20191031.pdf - Exercises on Low-Level Programming / Applied Computer Sciences
+% hp-uebung-20191031.pdf - Exercises on Low-Level Programming
 % Copyright (C) 2013, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019  Peter Gerwinski
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20191031/loesung-1.c

+#include <stdio.h>
+
+int fun_1 (char *s1, char *s2)
+{
+  int result = 1;
+  for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+    if (s1[i] != s2[i])
+      result = 0;
+  return result;
+}
+
+int fun_2 (char *s1, char *s2)
+{
+  int result = 1;
+  for (int i = 0; s1[i] && s2[i] && result; i++)
+    if (s1[i] != s2[i])
+      result = 0;
+  return result;
+}
+
+int fun_3 (char *s1, char *s2)
+{
+  for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+    if (s1[i] != s2[i])
+      return 0;
+  return 1;
+}
+
+int fun_4 (char *s1, char *s2)
+{
+  int result = 1;
+  for (int i = 0; s1[i] && s2[i]; i++)
+    if (s1[i] != s2[i])
+      {
+        result = 0;
+        break;
+      }
+  return result;
+}
+
+int main (void)
+{
+  char *s1 = "Apfel";
+  char *s2 = "Apfelkuchen";
+  if (fun_1 (s1, s2) && fun_2 (s1, s2) && fun_3 (s1, s2) && fun_4 (s1, s2))
+    printf ("OK\n");
+  else
+    printf ("failed\n");
+  s1 = "Apfelkuchen";
+  s2 = "Apfel";
+  if (fun_1 (s1, s2) && fun_2 (s1, s2) && fun_3 (s1, s2) && fun_4 (s1, s2))
+    printf ("OK\n");
+  else
+    printf ("failed\n");
+  s2 = "Birnenmarmelade";
+  if (fun_1 (s1, s2) || fun_2 (s1, s2) || fun_3 (s1, s2) || fun_4 (s1, s2))
+    printf ("failed\n");
+  else
+    printf ("OK\n");
+  s1 = s2;
+  s2 = "Apfelkuchen";
+  if (fun_1 (s1, s2) || fun_2 (s1, s2) || fun_3 (s1, s2) || fun_4 (s1, s2))
+    printf ("failed\n");
+  else
+    printf ("OK\n");
+  return 0;
+}

20191031/loesung-2.c

+char*f="char*f=%c%s%c;int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}%c";int main(void){printf(f,34,f,34,10);return 0;}

20191031/loesung-2x.c

+#include<stdio.h>
+char*f="#include<stdio.h>%cchar*f=%c%s%c;int main(void){printf(f,10,34,f,34,10);return 0;}%c";int main(void){printf(f,10,34,f,34,10);return 0;}

20191031/loesung-3-1.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int n, i, divisors;
+  for (n = 0; n < 100; n++)
+    divisors = 0;
+    for (i = 0; i < n; i++)
+      if (n % i == 0)
+        divisors++;
+    if (divisors == 2)
+      printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+  return 0;
+}

20191031/loesung-3-2.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int n, i, divisors;
+  for (n = 0; n < 100; n++)
+    divisors = 0;
+    for (i = 1; i < n; i++)
+      if (n % i == 0)
+        divisors++;
+    if (divisors == 2)
+      printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+  return 0;
+}

20191031/loesung-3-3.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int n, i, divisors;
+  for (n = 0; n < 100; n++)
+    {
+      divisors = 0;
+      for (i = 1; i < n; i++)
+        if (n % i == 0)
+          divisors++;
+      if (divisors == 2)
+        printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+    }
+  return 0;
+}

20191031/loesung-3-4.c

+#include <stdio.h>
+
+int main (void)
+{
+  int n, i, divisors;
+  for (n = 0; n < 100; n++)
+    {
+      divisors = 0;
+      for (i = 1; i <= n; i++)
+        if (n % i == 0)
+          divisors++;
+      if (divisors == 2)
+        printf ("%d ist eine Primzahl.\n", n);
+    }
+  return 0;
+}

20191107/Makefile

+%.elf: %.c
+	avr-gcc -Wall -Os -mmcu=atmega328p $< -o $@
+
+%.hex: %.elf
+	avr-objcopy -O ihex $< $@
+
+download:
+	./download.sh

20191107/aufgabe-1.c

+#include <stdio.h>
+
+void f (int *s0, int *s1)
+{
+  while (*s0 >= 0)
+  {
+    int *s = s1;
+    while (*s >= 0)
+      if (*s0 == *s++)
+        printf ("%d ", *s0);
+    s0++;
+  }
+  printf ("\n");
+}
+
+int main (void)
+{
+  int a[] = { 10, 4, 3, 7, 12, 0, 1, -1 };
+  int b[] = { 7, 14, 0, 8, 9, 22, 10, -1 };
+  f (a, b);
+  return 0;
+}

20191107/aufgabe-1c.c

+#include <stdio.h>
+
+void f (int *s0, int *s1)
+{
+  while (*s0 >= 0)
+  {
+    int *s = s1;
+    while (*s >= 0)
+      if (*s0 == *s++)
+        printf ("%d ", *s0);
+    s0++;
+  }
+  printf ("\n");
+}
+
+int main (void)
+{
+  int a[] = { 10, 4, 3, 7, 12, 0, 1 };
+  int b[] = { 7, 14, 0, 8, 9, 22, 10 };
+  f (a, b);
+  return 0;
+}

20191107/blink-0.c

+#include <avr/io.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x40;   /* binär: 0100 0000 */
+  PORTD = 0x40;  /* binär: 0100 0000 */
+  while (1);
+  return 0;
+}

20191107/blink-1.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD |= 0x01;
+  while (1)
+    {
+      _delay_ms (500);
+      PORTD &= ~0x01;
+      _delay_ms (500);
+      PORTD |= 0x01;
+    }
+  return 0;
+}

20191107/blink-10.c

+#include <avr/io.h>
+#include <avr/interrupt.h>
+#include <stdint.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+volatile uint8_t key_pressed = 0;
+
+ISR (INT0_vect)  /* PD2 */
+{
+  key_pressed = 1;
+}
+
+int main (void)
+{
+  cli ();
+  EICRA = 1 << ISC00 | 1 << ISC01;  /* INT0: steigende Flanke */
+  EIMSK = 1 << INT0;  /* INT0 einschalten */
+  sei ();
+  DDRD = 0xfb;   /* binär: 1111 1011 */
+  PORTD = 0x40;  /* binär: 0100 0000 */
+  while (1)
+    {
+      while (!key_pressed)
+        ;  /* just wait */
+      PORTD ^= 0x40;
+      key_pressed = 0;
+    }
+  return 0;
+}

20191107/blink-11.c

+#include <avr/io.h>
+#include <avr/interrupt.h>
+#include <stdint.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+volatile uint8_t key_pressed = 0;
+
+ISR (INT0_vect)  /* PD2 */
+{
+  key_pressed = 1;
+}
+
+int main (void)
+{
+  cli ();
+  EICRA = 1 << ISC00 | 1 << ISC01;  /* INT0: steigende Flanke */
+  EIMSK = 1 << INT0;  /* INT0 einschalten */
+  sei ();
+  DDRD = 0xfb;   /* binär: 1111 1011 */
+  PORTD = 0x40;  /* binär: 0100 0000 */
+  while (1)
+    {
+      while (!key_pressed)
+        ;  /* just wait */
+      _delay_ms (1);
+      PORTD ^= 0x40;
+      key_pressed = 0;
+    }
+  return 0;
+}

20191107/blink-2.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x02;
+  PORTD = 0x02;
+  while (1)
+    {
+      _delay_ms (250);
+      PORTD ^= 0x02;
+    }
+  return 0;
+}

20191107/blink-3.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD = 0x01;
+  while (1)
+    {
+      while ((PIND & 0x02) == 0)
+        ; /* just wait */
+      PORTD ^= 0x01;
+    }
+  return 0;
+}

20191107/blink-4.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD = 0x01;
+  while (1)
+    {
+      while ((PIND & 0x02) == 0)
+        ; /* just wait */
+      PORTD ^= 0x01;
+      _delay_ms (200);
+    }
+  return 0;
+}