Копирование содержимого Файла 1 в остальные файлы

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ задания и разработка алгоритма

2 Теоретические сведения

3 Листинг программы

4 Тестирование

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Целью выполнения работы является закрепление знаний умений и навыков в области взаимодействия модулей, использования системных вызовов и библиотечных функций управления процессами и файлами современных операционных систем для создания системных и пользовательских программ, процедур и функций на примере ОС семейства UNIX/Linux. В ходе выполнения работы студенту необходимо продемонстрировать знания функций, алгоритмов, механизмов управления процессами, разделяемыми ресурсами, файлами, вводом-выводом.

Процесс — понятие, которое определяется по-разному. Это может быть — “упорядоченный набор команд и принадлежащих ему ресурсов”. С точки зрения ОС Unix процесс — это объект, зарегистрированный в специальной таблице процессов.

Телом процесса называется набор команд и данных, которыми оперирует процесс.

Контекст процесса — атрибут, который присутствует практически во всех ОС, в разных ОС он может называться по-разному. Контексты всех процессов размещаются в адресном пространстве ОС и содержат оперативную информацию о состоянии процесса и текущую информацию, связанную с процессом и его запуском.

1 АНАЛИЗ ЗАДАНИЯ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА

По заданию согласно варианта по списку необходимо организовать копирование содержимого из Файла 1 в остальные файлы (1->2, 1->3, 1->4).

Основные принципы по которым будет создаваться программа:

· Будут созданы 4-е процесса, а именно 1-ый процесс породит 2-ый процесс, 1-ый процесс, в свою очередь породит 3-ий процесс, 1-ый процесс породит 4-тый процесс.

· Каждый процесс будет иметь файл с соответствующими именами – file1, file2, file3, file4.

· Процессы будут обмениваться через разделяемую память и временный файл.

· Обмен содержимым файлов будет происходить по сигналу, семафорам и обмену сообщениями.

Процессы Process
1
и Process
4
обмениваются пользовательскими сигналами, по которым выполняется запись процессом Process
1
во временный файл Temp
f
ile
, после чего Process
4
считывает из него данные, удаляет временный файл, затем записывает информацию в File4,
ждет завершения обмена между процессами Process
2,
Process
3,
закрывает разделяемую память и уничтожает всю группу процессов.

Процессы Process
1
и Process
2
взаимодействуют с помощью семафоров. Process
1
записывает в разделяемую память содержимое файла File1
, после этого по семафору Process
2
считывает из памяти данные и пишет в File2
.

Процессы Process
2
иProcess
3
взаимодействуют с помощью очереди сообщений. Когда данные уже записаны процессом Process
2
в File2
, он отсылает сообщение своему потомку, после чего Process
3
считывает из разделяемой памяти данные, пишет в свой файл File3,
отсылает сообщение назад и завершается,
после чего закрывается и его родительProcess
2
.

Рис.1 Схема взаимодействия процессов

2
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

С использованием функций в языке СИ связаны три понятия - определение функции (описание действий, выполняемых функцией), объявление функции (задание формы обращения к функции) и вызов функции.

Определение функции задает тип возвращаемого значения, имя функции, типы и число формальных параметров, а также объявления переменных и операторы, называемые телом функции, и определяющие действие функции. В определении функции также может быть задан класс памяти.

Функция fork:

int fork ( )

Вызов fork приводит к созданию нового процесса (порожденного процесса) - точной копии процесса, сделавшего вызов (родительского процесса). Точнее, порожденный процесс наследует у родительского процесса следующие характеристики:

· Окружение.

· Флаг "закрыть при выполнении вызова exec"

· Способы обработки сигналов (то есть SIG_DFL, SIG_IGN, SIG_HOLD, адреса функций обработки сигналов).

· Разрешение переустанавливать действующий идентификатор пользователя.

· Разрешение переустанавливать действующий идентификатор группы.

· Состояние профилирования (включено/выключено).

· Значение поправки к приоритету.

· Все присоединенные разделяемые сегменты памяти.

· Идентификатор группы процессов.

· Идентификатор группы терминала.

· Текущий рабочий каталог.

· Корневой каталог.

· Маска режима создания файлов.

· Ограничение на размер файла.

Порожденный процесс отличается от родительского процесса следующим:

· Порожденный процесс имеет свой уникальный идентификатор процесса.

· Порожденный процесс имеет иной идентификатор родительского процесса, равный идентификатору процесса, его породившего.

· Порожденный процесс имеет свои собственные копии родительских дескрипторов файлов. Каждый дескриптор файла порожденного процесса разделяет с соответствующим родительским дескриптором файла общий указатель текущей позиции в файле.

· Все semadj значения сбрасываются.

· Порожденный процесс не наследует у родительского процесса признаков удержания в памяти сегмента команд, данных или всего процесса целиком.

· Обнуляются счетчики времени, потраченного для обслуживания этого процесса (tms_utime, tms_stime, tms_cutime, tms_cstime). Отменяется запрос к будильнику.

3 ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ

Программа состоит из главного модуля rgr.c:

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/shm.h>

#include <sys/sem.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

#include <fcntl.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#define SHMKEY 5

#define SEMKEY 5

#define K 32

#define Count 4

#define InitVal {1,0,0,0}

#define MSGKEY 5

#define InitT 3

void creat_mem(void);

void creat_sem(void);

void prss1(void);

void prss2(void);

void prss3(void);

void prss4(void);

int pid1; int pid2; int pid3; int pid4; int pid; int ppid;

int fd; int st;

extern int p14(int), p41(int);

//mem

int shmid;

int *pint;

char *addr;

//sem

int semid;

short initarray[Count] = InitVal;

struct sembuf p, v;

//message:

int prnum;

int msgid;

long nextT;

struct {

long mtype;

int Data;

} Message;

int main(void)

{

remove("file2");

remove("file3");

remove("file4");

creat_mem();

creat_sem();

pid1 = getpid();

pid = fork();

if (!pid) prss2();

else prss1();

sleep(2);

wait(&st);

}

void creat_mem(void)

{

printf("--- func creat_mem(): memory creating: %dbytes --- pid=%dn", K, getpid());

shmid = shmget(SHMKEY, 1*K, 0777|IPC_CREAT);

addr = shmat(shmid, 0, 0);

pint = (int *) addr;

}

void creat_sem(void)

{

printf("--- func creat_sem(): semaphor creating: --- pid=%dn", getpid());

semid = semget(SEMKEY, Count, 0777|IPC_CREAT);

semctl(semid, Count, SETALL, initarray);

p.sem_op = -1;

p.sem_flg = SEM_UNDO;

v.sem_op = 1;

v.sem_flg = SEM_UNDO;

}

void creat_mesg(void)

{

msgid = msgget(MSGKEY, 0666|IPC_CREAT);