Process Management and Signal Handling
Στην πρώτη αυτή εισαγωγική
άσκηση των λειτουργικών συστημάτων σας ζητείται να υλοποιήσετε ένα απλό
πρόγραμμα που θα σας βοηθήσει να εξοικειωθείτε με βασικές έννοιες από το χώρο των
processes και των signals. Τα signals ουσιαστικά είναι interrupts σε επίπεδο software
και στην άσκηση
καλείστε να τα χρησιμοποιήσετε για επικοινωνία ανάμεσα σε 2 διεργασίες.
Αρχικά
το πρόγραμμα σας θα πρέπει να κάνει χρήση
του system call fork για
να δημιουργήσει μια νέα διεργασία.
Μετά την δημιουργία της νέας διεργασίας
(child process), η πατρική διεργασία θα πρέπει
να ανοίξει ένα αρχείο για εγγραφή (π.χ. pid_log.txt), και να καταχωρήσει μια ένδειξη
οτι είναι η πατρική διεργασία
καθώς και τον αριθμό διεργασίας της (process
id). Στην συνέχεια θα πρέπει να ενημερώσει την θυγατρική
διεργασία οτι μπορει να ξεκινήσει εκείνη την λειτουργία της,
ενώ η πατρική διεργασία θα μπεί σε κατάσταση αναμονής.
Αυτή
η επικοινωνία θα γίνει μέσω
signal.
Την
στιγμή που θα ξεκινήσει να εκτελείται η νέα διεργασία
(child process) θα πρέπει
να κάνει χρήση της εντολής pause() και να περιμένει έως ότου
λάβει ένα
signal απο την πατρική
διεργασία. Μετά που λάβει το αρχικό signal,
θα ανοίξει το ίδιο
αρχείο (π.χ. pid_log.txt) και παρόμοια θα καταγράψει ότι είναι η θυγατρική
διεργασία και τον αριθμό διεργασίας της. Μετά θα περιμένει ομοίως 2
δευτερόλεπτα και θα στείλει signal στην πατρική διεργασία ότι μπορεί να συνεχίσει.
Τότε, η πατρική δειργασία θα επαναλάβει
την ίδια συμπεριφορά: θα γράψει στο αρχείο, θα περιμένει 2 δευτερόλεπτα, θα
στείλει signal στην θυγατρική και θα μπεί σε κατάσταση αναμονής.
Το πρόγραμμα σας
θα επαναλαμβάνει επ’άπειρον αυτή την συμπεριφορά, και θα περιμένει signal
απο τον χρήστη για
να τερματίσει την λειτουργία του.
Συγκεκριμένα,
θα πρέπει ο χρήστης να πατήσει CTRL-C για να τερματίσει το πρόγραμμα.
Μόλις
λάβει αυτό
το signal
η πατρική
διεργασία, θα στείλει signal στην θυγατρική διεργασία που θα δίνει εντολή για
τερματισμό. Μετά που τερματίσει
η θυγατρική
διεργασία, θα τερματίσει και η πατρική.
Θα πρέπει το πρόγραμμα
σας σε κάθε βήμα να τυπώνει
ενημερωτικό μήνυμα σχετικά με τις
ενέργειες που διεξάγει κάθε διεργασία (και ποιά διεργασία ειναι), πότε στέλνει ή δέχεται κάποιο signal, καθώς και το είδος
του signal.
Sample logfile
parent starting: pid
1234
child starting: pid
5678
parent (1234)
child (5678)
parent (1234)
child (5678)
...
[ctrl-c] received
child exiting
parent exiting
Reference - man pages
Ένα man page περιγράφει τον τρόπο λειτουργίας
ενός προγράμματος, ενός system call ή μιας library function. Η εμφάνιση
ενός man page γίνεται με τη χρήση
της εντολής:
man(1)
Για να δείτε το man page (σε Linux) που αναφέρεται στη
foo(N), κάνετε:
% man -S N foo
Ο συμβολισμός foo(N) αναφέρεται στο man page που περιγράφει τη
foo στη κατηγορία (section)
'Ν'.
Λίστα με χρήσιμα
man pages για την Aσκηση 1
Σας παραθέτουμε man pages με
system calls και κάποιες συναρτήσεις που
μπορεί να χρειαστείτε για την
υλοποίηση της άσκησης. Η παρακάτω λίστα δεν
είναι δεσμευτική. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και εναλλακτικούς τρόπους.
fork(2), exec(2), kill(2), pause(3), signal(3), wait(2), getpid(2)