ТВПиС лаб+контр / lab2
.docМинистерство образования Республики Беларусь
учреждение образования
Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники
Кафедра ПОИТ
ОТЧЕТ
по предмету:
Теория вычислительных процессов и структур
по лабораторной работе № 2
на тему:
СРЕДСТВА МЕЖПРОЦЕССНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОС
Выполнил: Проверил:
Студент гр. 701022-14 Алексеев И. Г.
Минск 2009
-
Цель работы:
Изучить методы и средства взаимодействия процессов в ОС Linux.
-
Задание:
Cоздать два дочерних процесса. Родительский процесс создаёт семафоры (сем1), (сем2) и 2 неименованных канала (кан1 и кан2). Оба дочерних процесса непрерывно записывают в каналы по 100 строк вида: номер_строки pid_процесса текущее_время (мсек). Всего процессы должны записать 1000 строк. Семафоры (сем1), (сем2) используются процессами для разрешения кому из процессов получить доступ к каналу. Родительский процесс читает из каждого канала по 75 строк и выводит их на экран. Дочерние процессы начинают операции с каналами после получения сигнала SIGUSR2 от родительского процесса.
-
Ход работы:
Текст программы:
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/shm.h>
#define write_str 1000
#define write_one_str 100
#define read_str 75
using namespace std;
int main ()
{
pid_t pid1,pid2;
int i=0;
int pipe1[2],pipe2[2];
char str[20];
struct timeval t;
struct sembuf sem_lock1 = { 0, -1, IPC_NOWAIT };
struct sembuf sem_unlock1 = { 0, 1, IPC_NOWAIT };
struct sembuf sem_lock2 = { 1, -1, IPC_NOWAIT };
struct sembuf sem_unlock2 = { 1, 1, IPC_NOWAIT };
sigset_t set;
siginfo_t info;
key_t key;
int sid,size;
int *shared; /* pointer to the shm */
int shmid;
/* аргумент arg для системного вызова semctl */
union semun {
int val; /* значение для SETVAL-а */
struct semid_ds *buf; /* буфер для IPC_STAT и IPC_SET */
ushort *array; /* массив для GETALL и SETALL */
struct seminfo *__buf; /* буфер для IPC_INFO */
void *__pad;
};
union semun arg;
sigaddset(&set, SIGUSR2);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);
if(pipe(pipe1) < 0){
/* Если создать pipe не удалось, печатаем об этом сообщение и прекращаем работу */
printf("Can\'t create pipe\n");
exit(-1);
}
if(pipe(pipe2) < 0){
/* Если создать pipe не удалось, печатаем об этом сообщение и прекращаем работу */
printf("Can\'t create pipe\n");
exit(-1);
}
/* Создаем уникальный ключ через вызов ftok() */
key = ftok(".",getpid());
/* Открываем множество семафоров - не создаем! */
if((sid = semget(key, 2, 0666|IPC_CREAT)) == -1)
{
printf("Semaphore set does not exist!%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
arg.val = 1;
semctl(sid, 0, SETVAL, arg);
semctl(sid, 1, SETVAL, arg);
if((shmid = shmget(IPC_PRIVATE, 2*sizeof(int), IPC_CREAT | 0666)) == -1)
{
printf("sh mem set does not exist!%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
pid1 = fork ();
if (pid1 == 0)
{ //child1
sigwaitinfo(&set, NULL);
//sleep(1);
printf ("pid1=%d\n", getpid());
shared =(int *) shmat(shmid,(void *)0, 0);
close(pipe1[0]);
close(pipe2[0]);
while( (*shared+*(shared+1)) < write_str)
{
if(semop(sid, &sem_lock1, 1) == 0)
{
for(i=0;i<write_one_str ;i++)
{
gettimeofday( &t, NULL );
sprintf(str,"%d %d %d",*shared,getpid(),t.tv_usec/1000);
write(pipe1[1], str , 20);
*shared += 1;
}
semop(sid, &sem_unlock1, 1);
sleep(1);
}
if(semop(sid, &sem_lock2, 1) == 0)
{ for(i=0;i<write_one_str ;i++)
{
gettimeofday( &t, NULL );
sprintf(str,"%d %d %d",*(shared +1),getpid(),t.tv_usec/1000);
write(pipe2[1], str , 20);
*(shared +1) += 1;
}
semop(sid, &sem_unlock2, 1);
sleep(1);
}
}
close(pipe1[1]);
close(pipe1[2]);
}
else
{
if (pid1 > 0)
{
pid2 = fork ();
if (pid2 == 0)
{ //child2
sigwaitinfo(&set, NULL);
printf ("pid2=%d\n", getpid());
shared =(int *) shmat(shmid, 0, 0);
close(pipe1[0]);
while( (*shared+*(shared+1)) < write_str)
{
if(semop(sid, &sem_lock1, 1) == 0)
{
for(i=0;i<write_one_str ;i++)
{
gettimeofday( &t, NULL );
sprintf(str,"%d %d %d",*shared,getpid(),t.tv_usec/1000);
write(pipe1[1], str , 20);
*shared += 1;
}
semop(sid, &sem_unlock1, 1);
sleep(1);
}
if(semop(sid, &sem_lock2, 1) == 0)
{ for(i=0;i<write_one_str ;i++)
{
gettimeofday( &t, NULL );
sprintf(str,"%d %d %d",*(shared + 1),getpid(),t.tv_usec/1000);
write(pipe2[1], str , 20);
*(shared + 1) += 1;
}
semop(sid, &sem_unlock2, 1);
sleep(1);
}
}
close(pipe1[1]);
close(pipe2[1]);
}
else
{ //parent
if (pid2 > 0)
{
printf ("pid=%d\n", getpid());
close(pipe1[1]);
close(pipe2[1]);
shared =(int *) shmat(shmid, 0, 0);
*shared = 1;
*(shared + 1) = 1;
kill(0,SIGUSR2);
waitpid(pid1, NULL, 0);
waitpid(pid2, NULL, 0);
shmctl(shmid, IPC_RMID, 0);
printf("pipe1\n");
for(i=0;i<read_str;i++){
size = read(pipe1[0], str,20);
printf("%s\n",str);
}
printf("pipe2\n");
for(i=0;i<read_str;i++){
size = read(pipe2[0], str, 20);
printf("%s\n",str);
}
close(pipe1[0]);
close(pipe2[0]);
}
else
printf ("error2 fork\n");
}
}
else
printf ("error1 fork\n");
}
}
Результат работы программы приведён ниже:
Ниже приведён результат работы программы для записи по 5 и чтения по 20.
Здесь приведён пример работы программы с исходными данными.
