Prácticas de Sistemas operativos

Transcripción

1 Prácticas de Sistemas operativos David Arroyo Guardeño Escuela Politécnica Superior de la Universidad Autónoma de Madrid Tercera Semana: Comunicación entre procesos con Tuberías

2 1 Entregas 2 Introducción 3 Tuberías Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4

3 Entregas Ejercicio 9 Entrega antes de la sesión del próximo jueves 19 de febrero Examen de la primera práctica : jueves 19 de febrero

4 Comunicación entre procesos Formas elementales Envío de señales Uso de ficheros ordinarios padre ptrace hijo Tuberías Facilidades IPC del Unix System V 1 Semáforos 2 Memoria compartida 3 Colas de mensajes

5 Tuberías Canal de comunicación entre dos procesos: semi-dúplex 1 Tuberías con nombre: FIFOS 2 Tuberías sin nombre

6 Tuberías sin nombre I #include <unistd.h> int pipe(int fildes [2]); Proceso padre fd[1] fd 1 [1] Núcleo (kernel) fd[0] fd 1 [0] Proceso hijo

7 Sólo el proceso que hace la llamada y sus descendientes pueden utilizarla fildes: descriptores de fichero Leemos (read) de fildes[0] (fichero de sólo lectura) Escribimos (write) en fildes[1] (fichero de sólo escritura) Tras fork/exec los hijos heredan los descriptores de ficheros Abrimos la tubería en el padre Padre e hijo comparten la tubería La tubería es gestionada por el núcleo La dota de una disciplina de acceso en hilera

8 Llamadas a read sobre la tubería no devolverán el control hasta que no haya datos escritos por otro proceso mediante write

9 #include <s t d i o. h> #include <s t d l i b. h> # include <errno. h> #include <u n i s t d. h> # define MAX 256 main ( ) { i n t tube [ 2 ] ; char message [MAX] ; i f ( pipe ( tube ) == 1){ p e r r o r ( pipe ) ; e x i t ( 1 ) ; p r i n t f ( W r i t i n g TO the f i l e with d e s c r i p t o r #%d\n, tube [ 1 ] ) ; w r i t e ( tube [ 1 ], TEST, 5 ) ; p r i n t f ( Reading FROM the f i l e with d e s c r i p t o r #%d\n, tube [ 0 ] ) ; read ( tube [ 0 ], message, 5 ) ; p r i n t f ( READ DATA: \ %s \ \n, message ) ; close ( tube [ 0 ] ) ; close ( tube [ 1 ] ) ; e x i t ( 0 ) ;

10 Ejemplo 2 Proceso padre fd[1] Núcleo (kernel) fd[0] Proceso hijo

11 #include <s t d i o. h> #include <s t d l i b. h> #include <s t r i n g. h> # define MAX 256 main ( ) { i n t tube [ 2 ] ; i n t pid ; char message [MAX] ; i f ( pipe ( tube ) == 1){ p e r r o r ( pipe ) ; e x i t ( 1) ; i f ( ( pid = f o r k ( ) ) == 1) { p e r r o r ( f o r k ) ; e x i t ( 1) ; else i f ( pid == 0) { / C i e r r a l a t u b e r i a de e s c r i t u r a porque no l a va a usar / close ( tube [ 1 ] ) ; while ( read ( tube [ 0 ], message,max)> 0 && strcmp ( message, END\n )!= 0) p r i n t f ( \ n r e c e i v e r process. Message : %s\n, message ) ;

12 e x i t ( 0 ) ; else { / C i e r r a l a t u b e r i a de l e c t u r a porque no l a va a usar / close ( tube [ 0 ] ) ; while ( p r i n t f ( sender process. message : )!=0 && f g e t s ( message, sizeof ( message ), s t d i n )!= NULL && w r i t e ( tube [ 1 ], message, s t r l e n ( message ) + 1) > 0 && strcmp ( message, END\n )! = 0 ) ; e x i t ( 0 ) ;

13 Ejemplo 3 Proceso padre tube tx [1] tube rx [1] Núcleo (kernel) tube rx [0] tube tx [0] Proceso hijo

14 Comunicación bidireccional I main ( ) { i n t t u b e t x [ 2 ], t u b e r x [ 2 ] ; i n t pid ; char message [MAX] ; i f ( pipe ( t u b e t x ) == 1 pipe ( t u b e r x ) == 1){ p e r r o r ( pipe ) ; e x i t ( 1) ; i f ( ( pid = f o r k ( ) ) == 1) { p e r r o r ( f o r k ) ; e x i t ( 1) ; else i f ( pid == 0) { close ( t u b e t x [ 1 ] ) ; close ( t u b e r x [ 0 ] ) ; while ( read ( t u b e t x [ 0 ], message,max)> 0 && strcmp ( message, END\n )!= 0) { p r i n t f ( \ n r e c e i v e r process. Message : %s\n, message ) ; s t r c p y ( message, READY ) ; w r i t e ( t u b e r x [ 1 ], message, s t r l e n ( message ) + 1) ;

15 Comunicación bidireccional II e x i t ( 0 ) ; else { close ( t u b e r x [ 1 ] ) ; close ( t u b e t x [ 0 ] ) ; while ( p r i n t f ( sender process. message : )!=0 && f g e t s ( message, sizeof ( message ), s t d i n )!= NULL && w r i t e ( t u b e t x [ 1 ], message, s t r l e n ( message ) + 1) > 0 && strcmp ( message, END\n )! = 0 ) { do{ read ( t u b e r x [ 0 ], message, MAX) ; while ( strcmp ( message, READY )!= 0) ; e x i t ( 0 ) ;

16 Duplicación de descriptores de ficheros Si en la shell hacemos 2>&1 Por ejemplo, qué ocurre si hacemos lo siguiente? $ls -la. fichero_inventado > results.log 2>&1

17 Duplicación de descriptores de ficheros Si en la shell hacemos 2>&1 Por ejemplo, qué ocurre si hacemos lo siguiente? $ls -la. fichero_inventado > results.log 2>&1 La salida estándar de error (descriptor de fichero= 2) es redirigida al mismo sitio al que se envía la salida estándar (descriptor de fichero=1

18 Duplicación de descriptores de ficheros Si en la shell hacemos 2>&1 Por ejemplo, qué ocurre si hacemos lo siguiente? $ls -la. fichero_inventado > results.log 2>&1 La salida estándar de error (descriptor de fichero= 2) es redirigida al mismo sitio al que se envía la salida estándar (descriptor de fichero=1 La shell efectúa el redireccionamiento de la salida estándar de error 1 Duplica el descriptor de fichero 2 2 Dicho descriptor ahora se refiere al mismo

19 fcntl man fcntl dup man dup dup2 man dup2

20 Si la shell sólo ha abierto los ficheros con descriptores 0,1, y el descriptor 2 se refiere al programa en ejecución y no existen otros descriptores Qué hace la siguiente instrucción? newfd = dup(1); Cómo puedo asociar el descriptor 2 a nuestro duplicado?

21 Si la shell sólo ha abierto los ficheros con descriptores 0,1, y el descriptor 2 se refiere al programa en ejecución y no existen otros descriptores Qué hace la siguiente instrucción? newfd = dup(1); Crea el duplicado del descriptor 1 usando el fichero con descriptor 3 Cómo puedo asociar el descriptor 2 a nuestro duplicado?

22 Si la shell sólo ha abierto los ficheros con descriptores 0,1, y el descriptor 2 se refiere al programa en ejecución y no existen otros descriptores Cómo puedo asociar el descriptor 2 a nuestro duplicado? Primero cierro el fichero con descriptor 2 y luego llamo a dup

23 close(2); newfd = dup(1); En el ejemplo de antes bastaría hacer dup2(1,2);

24 #include <s t d l i b. h> #include <s t d i o. h> char cmd1 [ ] = { / bin / l s, a l, /, 0 ; char cmd2 [ ] = { / usr / bin / t r, a z, A Z, 0 ; void run1 ( i n t tube [ ] ) ; void run2 ( i n t tube [ ] ) ; i n t main ( i n t argc, char argv ) { i n t pid, s t a t u s ; i n t tube [ 2 ] ; i f ( pipe ( tube ) == 1){ f p r i n t f ( s t d e r r, E r r o r en l a l i n e a %d del f i c h e r o %s\n, LINE, F I L E ) ; e x i t ( EXIT FAILURE ) ; run1 ( tube ) ; run2 ( tube ) ; close ( tube [ 0 ] ) ; close ( tube [ 1 ] ) ; / Importante : hay que c e r r a r l o s dos d e s c r i p t o r e s de l a t u b e r i a / while ( ( pid = w ait (& s t a t u s ) )!= 1) / Esperar a que hayan terminado todos l o s h i j o s / f p r i n t f ( s t d e r r, El proceso %d ha terminado y su estado de f i n a l i z a c i o n es %d\n, pid, WEXITSTATUS( s t a t u s ) ) ; e x i t (EXIT SUCCESS) ;

25 void run1 ( i n t tube [ ] ) / E j e c u t a r l a primera parte de l a t u b e r i a / { i n t pid ; switch ( pid = f o r k ( ) ) { case 0: / h i j o / dup2 ( tube [ 1 ], 1) ; / Cerramos e l d e s c r i p t o r 1, l a s a l i d a estandar, que pasa a ser l a s a l i d a de l a t u b e r i a / close ( tube [ 0 ] ) ; / Este proceso no necesita e l o t r o extremo de l a t u b e r i a / execvp (cmd1 [ 0 ], cmd1 ) ; / E j e c u t a r e l primer comando, cmd1 / p e r r o r ( cmd1 [ 0 ] ) ; / Estamos aqui solo s i ha habido algun f a l l o / default : / El padre no hace nada / break ; case 1: p e r r o r ( f o r k ) ; e x i t ( EXIT FAILURE ) ;

26 void run2 ( i n t t u b e r i a [ ] ) / Se ejecuta l a segunda parte de l a t u b e r i a / { i n t pid ; switch ( pid = f o r k ( ) ) { case 0: / h i j o / dup2 ( t u b e r i a [ 0 ], 0) ; / Este extremo de l a t u b e r i a pasa a ser l a entrada estandar / close ( t u b e r i a [ 1 ] ) ; / Extremo de t u b e r i a que no necesita este proceso / execvp (cmd2 [ 0 ], cmd2 ) ; / Se ejecuta este comando / p e r r o r ( cmd2 [ 0 ] ) ; / Estoy aqui solo s i ha producido algun e r r o r / default : / El padre no hace nada / break ; case 1: p e r r o r ( f o r k ) ; e x i t ( 1 ) ;

27 Referencias Francisco M. Márquez. Unix, Programación Avanzada. Editorial: Ra-Ma. 3 a Edición. ISBN: