Порядок выполнения работы. 1.Изучить теоретическую часть лабораторной работы

1.Изучить теоретическую часть лабораторной работы.

2.Организовать функционирование процессов следующей структуры:

Процессы определяют свою работу выводом сообщений вида :

N pid ppid текущее время (мсек) (N – текущий номер сообщения) на экран. “Отец” одновременно, посылает сигнал SIGUSR1 “сыновьям”. “Сыновья” получив данный сигнал, посылают в ответ “Отцу” сигнал SIGUSR2. “Отец” получив сигнал SIGUSR2, через время t=100 мсек одновременно, посылает сигнал SIGUSR1 “сыновьям”. И так далее… Написать функции-обработчики сигналов, которые при получении сигнала выводят сообщение о получении сигнала на экран. При получении/посылке сигнала они выводят соответствующее сообщение:

N pid ppid текущее время (мсек) сын такой-то get/put SIGUSRm.

Предусмотреть механизм для определения “Отцом”, от кого из “Сыновей” получен сигнал.

Варианты индивидуальных заданий

Создать дерево процессов согласно варианта индивидуального задания.

Процессы непрерывно обмениваются сигналами согласно табл. 2 . Запись в таблице 1 вида: 1->(2,3,4,5) означает, что исходный процесс 0 создаёт дочерний процесс 1, который, в свою очередь, создаёт дочерние процессы 2,3,4,5. Запись в таблице 2 вида: 1->(2,3,4) SIGUSR1 означает, что процесс 1 посылает дочерним процессам 2,3,4 одновременно (т.е. за один вызов kill() ) сигнал SIGUSR1.Каждый процесс при получении или посылке сигнала выводит на консоль информацию в следующем виде:

N pid ppid послал/получил USR1/USR2 текущее время (мксек)

где N-номер сына по табл. 1

Процесс 1, после получения 101 –го по счету сигнала SIGUSR, посылает сыновьям сигнал SIGTERM и ожидает завершения всех сыновей, после чего завершается сам. Процесс 0 ожидает завершения работы процесса 1 после чего завершается сам. Сыновья, получив сигнал SIGTERM, завершают работу с выводом на консоль сообщения вида:

Pid ppid завершил работу после X-го сигнала SIGUSR1 и Y-го сигнала SIGUSR2

где X,Y – количество посланных за все время работы данным сыном сигналов SIGUSR1 и SIGUSR2

Для создания правильной последовательности сигналов в соответствие с таблицей задания необходимо для каждого процесса написать свой обработчик сигналов в котором он (процесс) принимает сигнал от предыдущего (в таблице) процесса и посылает следующему (в таблице) процессу!!

Во всех заданиях должен быть контроль ошибок (если к какому-либо каталогу нет доступа, необходимо вывести соответствующее сообщение и продолжить выполнение).

Вывод сообщений об ошибках должен производиться в стандартный поток вывода сообщений об ошибках (stderr) в следующем виде:

имя_модуля: текст_сообщения.

Пример: ./1.exe : Error open file: 1.txt

Имя модуля, имя файла берутся из аргументов командной строки.

Варианты индивидуальных заданий в табл.1, табл.2.

Дерево процессов

Таблица 1

№	Дерево процессов
	1->2 2->(3,4) 4->5 3->6 6->7 7->8
	1->(2,3,4) 2->(5,6) 6->7 7->8
	1->(2,3,4,5) 2->6 3->7 4->8
	1->(2,3) 2->(4,5) 5->6 6->(7,8)
	1->(2,3,4,5) 5->(6,7,8)
	1->(2,3) 3->4 4->(5,6,7) 7->8
	1->2 2->(3,4) 4->5 3->6 6->7 7->8
	1->(2,3,4,5,6) 6->(7,8)
	1->2 2->(3,4,5) 4->6 3->7 5->8
	1->2 2->3 3->(4,5,6) 6->7 4->8
	1->(2,3) 3->4 4->(5,6) 6-7 7->8
	1->2 2->(3,4) 4->5 3->6 6->7 7->8
	1->(2,3,4,5,6,7) 7->8
	1->2 2->(3,4,5) 4->6 3->7 5->8
	1->2 2->3 3->(4,5,6) 6->7 4->8
	1->(2,3,4,5) 2->(6,7) 7->8

Последовательность обмена сигналами

Таблица 2

№	Последовательность обмена сигналами
	1->2 SIGUSR1 2->(3,4) SIGUSR2 4->5 SIGUSR1 3->6 SIGUSR1 6->7 SIGUSR1 7->8 SIGUSR2 8->1 SIGUSR2
	1->(2,3,4) SIGUSR1 2->(5,6) SIGUSR2 6->7 SIGUSR1 7->8 SIGUSR1 8->1 SIGUSR2
	1->(2,3,4,5) SIGUSR2 2->6 SIGUSR1 3->7 SIGUSR1 4->8 SIGUSR1 8->1 SIGUSR1
	1->(2,3) SIGUSR1 2->(4,5) SIGUSR1 5->6 SIGUSR1 6->(7,8) SIGUSR1 8->1 SIGUSR1
	1->(2,3,4,5) SIGUSR1 5->(6,7,8) SIGUSR1 8->1 SIGUSR1
	1->(2,3) SIGUSR1 3->4 SIGUSR2 4->(5,6,7) SIGUSR1 7->8 SIGUSR1 8->1 SIGUSR2
	1->2 SIGUSR1 2->(3,4) SIGUSR2 4->5 SIGUSR1 3->6 SIGUSR1 6->7 SIGUSR1 7->8 SIGUSR1 8->1 SIGUSR1
	1->(2,3,4,5,6) SIGUSR2 6->(7,8) SIGUSR1 8->1 SIGUSR2
	1->2 SIGUSR2 2->(3,4,5) SIGUSR1 4->6 SIGUSR1 3->7 SIGUSR1 5->8 SIGUSR1 8->1 SIGUSR2
	1->(8,7,6) SIGUSR1 8->4 SIGUSR1 7->4SIGUSR2 6->4 SIGUSR1 4->(3,2) SIGUSR1 2->1 SIGUSR2
	1->(8,7) SIGUSR1 8->(6,5) SIGUSR1 5->(4,3,2) SIGUSR2 2->1 SIGUSR2
	1->(8,7,6,5) SIGUSR1 8->3 SIGUSR1 7->3 SIGUSR2 6->3 SIGUSR1 5->3 SIGUSR1 3->2SIGUSR2 2->1 SIGUSR2
	1->6 SIGUSR1 6->7 SIGUSR1 7->(4,5) SIGUSR2 4->8 SIGUSR1 5->2 SIGUSR1 8->2 SIGUSR2 2->1 SIGUSR2
	1->8 SIGUSR1 8->7 SIGUSR1 7->(4,5,6) SIGUSR2 4->2 SIGUSR1 2->3 SIGUSR1 3->1 SIGUSR2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 ПОТОКИ В ОС LINUX

Цель работы – изучение потоков в ОС Linux.

Теоретическая часть

Существует расширенная реализация понятия процесс, когда процесс представляет собой совокупность выделенных ему ресурсов и набора нитей исполнения. Нити(threads) или потокипроцесса разделяют его программный код, глобальные переменные и системные ресурсы, но каждая нить имеет собственный программный счетчик, свое содержимое регистров и свой стек. Все глобальные переменные доступны в любой из дочерних нитей. Каждая нить исполнения имеет в системе уникальный номер – идентификатор нити. Поскольку традиционный процесс в концепции нитей исполнения трактуется как процесс, содержащий единственную нить исполнения, мы можем узнать идентификатор этой нити и для любого обычного процесса. Для этого используется функция pthread_self(). Нить исполнения, создаваемую при рождении нового процесса, принято называть начальной или главной нитью исполнения этого процесса. Для создания нитей используется функция:

#include <pthread.h>

int pthread_create( pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,

void *(*start_routine)( void*), void *arg);

Функция создает новую нить в которой выполняется функция пользователя start_routine ,передавая ей в качестве аргумента параметр arg. Если требуется передать более одного параметра, они собираются в структуру, и передается адрес этой структуры.При удачном вызове функция pthread_create возвращает значение 0 и помещает идентификатор новой нити исполнения по адресу, на который указывает параметр thread. В случае ошибки возвращается положительное значение, которое определяет код ошибки, описанный в файле <errno.h>. Значение системной переменной errno при этом не устанавливается. Параметр attr служит для задания различных атрибутов создаваемой нити. Функция нити должна иметь заголовок вида:

void * start_routine (void *)

Завершение функции потока происходит если:

· функция нити вызвала функцию pthread_exit();

· функция нити достигла точки выхода;

· нить была досрочно завершена другой нитью.

Функция pthread_join() используется для перевода нити в состояние ожидания:

#include <pthread.h>

int pthread_join (pthread_t thread, void **status_addr);

Функция pthread_join() блокирует работу вызвавшей ее нити исполнения до завершения нити с идентификатором thread. После разблокирования в указатель, расположенный по адресу status_addr, заносится адрес, который вернул завершившийся thread либо при выходе из ассоциированной с ним функции, либо при выполнении функции pthread_exit(). Если нас не интересует, что вернула нам нить исполнения, в качестве этого параметра можно использовать значение NULL.

Для компиляции программы с нитями необходимо подключить библиотеку pthread.lib следующим способом: