PB173 - Binární programování Linux
XI. Komunikace mezi procesy, část 1
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
2. 12. 2014
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 1/18
Komunikace mezi procesy
Alespoň 2 procesy, které chtějí komunikovat
Dnes O Roura
« Pojmenovaná roura
O Sdílená paměť
Q Plná meziprocesová komunikace
• Sdílená paměť
• Zprávy
• Semafory
Příště a Netlink • RPC
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/03 2.12.2014     2/ 18
Sekce 1
Roura
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014      3/ 18
Roury
• Jednosměrná komunikace
o Jádro při f ork kopíruje deskriptory a Vytvoření: pipe
• Vrací pole 2 deskriptorů (+ návratovou hodnotu)
• Jeden pro potomka, druhý pro rodiče
• Provede se f ork
• Zavřou se nepotřebné deskriptory
• Čte se z prvního deskriptoru (read)
• Zapisuje se do druhého deskriptoru (write)
• popen=pipe+fork+exec
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014      4/ 18
Úkol
Vytvoření „echa" přes roury O Vytvořte si 2 roury
Pro obousměrnou komunikaci
• Budete mít f dl [2] afd2[2]
O Proveďte f ork
Q Zavřete nepotřebné deskriptory
O V jednom procesu v cyklu o několika iteracích:
• Do f dl [l] zapisujte měnící se text
a Např. char buf [10] = "Hello"; a (*buf)++;
• Z f d2 [0] čtěte a vypisujte na standardní výstup O V druhém procesu (loopback):
Čtěte z f dl [0]
• A zapisujte to do f d2 [l]
O Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014      5/ 18
Pojmenovaná roura
• Soubor na disku
• mknod
• Demo
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
Sekce 2
Sdílená paměť
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014      7/ 18
Sdílená paměť
• Mapování a sdílení paměti
9 Jádro při fork kopíruje mapování
• Vytvoření: mmap S MAP_AN0NYM0US  I MAP_SHARED
Provede se fork
• Paměť je volně k dispozici oběma procesům
• Jen pozor na optimalizace překladače
• volatile
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014      8/ 18
Úkol
Vytvoření sdílené paměti
O Vytvořte si sdílené mapování O Proveďte f ork
O V jednom procesu v cyklu o několika iteracích: Zapisujte do paměti proměnný řetězec
• Čekejte 100 ms
O V druhém procesu:
• Čtěte a vypište řetězec
• Čekejte 100 ms
O Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014      9/ 18
Sekce 3
Plná meziprocesová komunikace
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 10/18
IPC
Plná meziprocesová komunikace
• Sdílená paměť
• Zprávy
• Semafory
Výpis: ipcs (Demo) Dokumentace: man 5 ipc
sys/ipc.h
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
a IPC pracuje s klíči (key_t)
• Procesy komunikují pomocí klíče
• Jen pokud mají stejný
• Vytvoření klíče: f tok (sys/ipc.h)
• Cesta k existujícímu uzlu
• Nějaké 8bitové číslo
• Např. ftok(".", >x>)
IPC
Sdílená paměť
sys/shm.h Vytvoření: shmget
• Poslední parametr ipc_creat
• Logický OR s právy (0644 apod.)
Získaní adresy (attach): shmat Navrácení adresy (detach): shmďt Další operace: shmcti
• Informace: shm_stat
• Zrušení: ipc_rmid
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
Úkol
Vytvoření sdílené paměti (IPC) O Vytvořte si klíč (ftok)
• A vypište ho (°/.x)
Q Vytvořte si sdílený segment (shmget) O Získejte adresu (shmat) O Nyní si zkopírujte tento main do dvou souborů O V jednom souboru v cyklu o několika iteracích: Zapisujte do paměti proměnný řetězec
• Čekejte 100 ms
O V druhém souboru:
• Čtěte a vypište řetězec
• Čekejte 100 ms
O V obou proveďte shmďt O Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 14/18
IPC
Zprávy
Formát zprávy ^	
struct my_message {	
long mtype; /* set to something > 0 */ };	
• sys/msg.h	
• Vytvoření fronty zpráv: msgget	
a Odeslání zprávy: msgsnd	
a Přijetí zprávy: msgrcv	
a Další operace: msgctl	
9 Informace: msg_stat	
• Zrušení: ipc_rmid	
«...	
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 15/18
Úkol
Posílání zpráv (IPC)
O Vytvořte si klíč (ftok)
• A vypište ho (°/.x)
O Vytvořte si frontu zpráv (msgget) 0 Vytvořte si strukturu zprávy
• Musí Obsahovatlong mtype
• Přidejte char text [10]
0 Nyní si zkopírujte tento main do dvou souborů O V jednom souboru v cyklu o několika iteracích:
• Zapisujte do fronty (msgsnd) řetězec
• Čekejte 100 ms
0 V druhém souboru:
• Čtěte frontu (msgrcv) a vypište řetězec
• Čekejte 100 ms
0 Spusťte
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 16/18
IPC
Semafory
• sys/sem.h
• Meziprocesové zamykání/správa prostředků
• Vytvoření semaforu: semget
• Změna stavu semaforu: semop
• Další operace: semcti
• Nastaveníiniciálníhodnoty: setval (spolu s union semun.val)
• Informace: sem_stat
• Zrušení: ipc_rmid «...
Parametr semop		
struct sembuf {		
ushort sem_num;		
short   sem_op; /*  - 0 -	- */	
short   sem flg; };		
		
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 17/18
Úkol
Práce se semaforem (IPC)
O Vytvořte si klíč (ftok)
• A vypište ho (°/.x) O Vytvořte 2 programy
O Jeden program je tiskovým serverem
• Vytvořte si 1 semafor (semget)
• Obsluhuje 5 tiskáren (shmcti a setval) a Tisk trvá 10 vteřin
O Druhý program je klientem
• Chce tisknout
O Spusťte jeden server a více než 5 klientů
• Do 10 vteřin
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/03
2.12.2014 18/18