--- pl:dydaktyka:unix:lab_prog_system [2016/12/15 09:05]
kkutt [Ćwiczenie: Podstawy pracy z procesami]
+++ pl:dydaktyka:unix:lab_prog_system [2019/06/27 15:50]
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-====== Elementy programowania systemowego w środowisku Unix ======
-<WRAP center round info 60%>
-Osoby obecne na zajęciach w poniedziałek 12.12.2016 o godz. 8:00, na których nie działało laboratorium, mogą wysyłać rozwiązania zadań na maila [[kkutt@agh.edu.pl]]. Liczba plusów za przesłanie N zadań to N-1. Maksymalnie można otrzymać **4 plusy**
- --- //[[kkutt@agh.edu.pl|Krzysztof Kutt]] 2016/12/12 11:52//
-</WRAP>
-<code>
-better !pout !cry
-better watchout
-lpr why
-santa claus town
-cat /etc/passwd >list
-ncheck list
-ncheck list
-cat list | grep naughty >nogiftlist
-cat list | grep nice >giftlist
-santa claus  town
-who | grep sleeping
-who | grep awake
-who | egrep 'bad|good'
-for (goodness sake) {
-be good
-}
-/* Nadesłał: Jakub Pelczar, IS 2012 */
-</code>
-===== DO PRZYGOTOWANIA =====
-  * Proszę przypomnieć sobie, w jaki sposób kompiluje się programy w języku C w środowisku Unix \\ (np. [[http://home.agh.edu.pl/~gjn/dydaktyka/UGLX/node10.html|Kompilacja programów w środowisku Unix]]).
-  * Proszę przejrzeć manual do funkcji systemowych: **''open(2)''**, **''creat(2)''**, **''read(2)''**, **''write(2)''**, **''stat(2)''**, **''close(2)''**, \\ jak również manuale do funkcji: **''getenv(3)''**, **''putenv(3)''**, **''setenv(3)''** oraz do zmiennych: **''errno(3)''**, **''environ(7)''**.
-===== WPROWADZENIE =====
-==== Temat: Podstawowe operacje na plikach ====
-Uwaga! przed korzystaniem z podręcznika można przełączyć go na język polski:
-  export LANG=pl_PL
-lub angielski
-  export LANG=en_EN
-Uwaga! sformułowanie typu ,,przeczytać w manualu opis command(x)'' oznacza, że należy wpisać:
-  man x command
-np.: ,,przejrzeć podręcznik do funkcji //creat(2)//'':
-  man 2 creat
-===  Deskryptory plików ===
-W systemie Unix dostęp do danych realizowany jest przez pliki. Dostęp procesów do samych plików jest realizowany przez deskryptory plików. Każdy proces ma pulę 20 deskryptorów (0-19), które mogą być przypisane do plików, potoków, itp. Deskryptory są używane we wszystkich funkcjach operujących na plikach. Deskryptor jest reprezentowany przez typ ''int''.
-===  Tworzenie pliku ===
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //creat(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-===  Otwarcie pliku ===
-Funkcja //creat()// jest szczególnym przypadkiem //open()//.
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //open(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-===  Czytanie z pliku ===
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //read(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-===  Zapis do pliku ===
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //write(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-===  Zamknięcie pliku ===
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //close(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-==== Temat: Zaawansowane operacje na plikach ====
-System udostępnia kilka funkcji oferujących zaawansowane operacje na plikach.
-Do zarządzania prawami dostępu służą np.: //chmod(2)//, //chown(2)//.
-Funkcje //access(2)//, //lseek(2)//, czy //link(2)// zwiększają możliwości operowania na plikach.
-===  Informacje o pliku ===
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //stat(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-==== Temat: Podstawowe operacje na katalogach ====
-Katalogi implementowane są przez zwykłe pliki. Tym niemniej w systemie Unix występuje szereg funkcji upraszczających pracę z katalogami.
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //opendir(3)//, //closedir(3)//, //scandir(3)//. Jak wywołuje się te funkcje?
-==== Temat: Podstawy pracy z procesami ====
-===  Środowisko ===
-Proszę przejrzeć podręcznik //environ(7)//.
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //getenv(3)//, //putenv(3)//, //setenv(3)//.
-===  Uruchamianie programu ===
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //execve(2)//. Proszę przejrzeć podręcznik do grupy funkcji //exec(3)//. Funkcje z tej grupy pozwalają na uruchamianie kodu nowego programu, w obrębie już istniejącego, bieżącego procesu. Jak wywołuje się funkcje? Czym się różnią?
-Nie należy mylić działania tych funkcji z działaniem funkcji //system(3)//, która uruchamia zewnętrzne polecenie.
-=== Tworzenie nowego procesu ===
-Do tworzenia nowego procesu służy funkcja //fork()//. Tworzy ona proces potomny będący kopią procesu macierzystego, która dziedziczy jego środowisko pracy.
-Proszę przejrzeć podręcznik do funkcji //fork(2)//. Jak wywołuje się funkcję, co funkcja zwraca?
-===== ĆWICZENIA =====
-====  Ćwiczenie: Podstawowe operacje na plikach ====
-W ćwiczeniu będą wykorzystywane przygotowane programy.
-  - Proszę skopiować treść programów ze strony
-Proszę oglądnąć poniższy program.
-Program //f1.c//:
-<code c f1.c>
-#include <stdio.h>
-#include <fcntl.h>
-#include <unistd.h>
-#define BUFSIZE 1024
-int main (int argc, char **argv) {
-    int f1, c;
-    char b[BUFSIZE], *n1;
-    c = 10;
-    n1 = argv[1];
-    f1 = open (n1, O_RDONLY);
-    read (f1, b, c);
-    printf("%s: Przeczytano %d znaków z pliku %s: \"%s\"\n",
-	   argv[0], c, n1, b);
-    close(f1);
-    return(0);
-}
-</code>
-skompilować go:
-  gcc -Wall -ansi -pedantic f1.c -o f1
-i uruchomić, podając jako argument stworzony wcześniej plik tekstowy.
-Należy rozbudować program o:
-    * sprawdzanie liczby argumentów wywołania
-    * sprawdzanie rezultatu funkcji //open()// i //read()// (co powinien wypisywać //printf()// jako liczbę przeczytanych znaków?)
-Proszę oglądnąć poniższy program.
-Program //f2.c//:
-<code c f2.c>
-#include <stdio.h>
-#include <fcntl.h>
-#include <unistd.h>
-#include <sys/stat.h>
-#define BUFSIZE 1024
-int main (int argc, char **argv) {
-    int f1, f2, c;
-    char b[BUFSIZE], *n1, *n2;
-    c = 10;
-    n1 = argv[1];
-    n2 = argv[2];
-    f1 = open (n1, O_RDONLY);
-    read (f1, b, c);
-    printf("%s: Przeczytano %d znaków z pliku %s: \"%s\"\n",
-	   argv[0], c, n1, b);
-    f2 = open (n2, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0600);
-    write (f2, b, c);
-    printf("%s: Zapisano %d znaków do pliku %s: \"%s\"\n",
-	   argv[0], c, n2, b);
-    close(f1);
-    close(f2);
-    return(0);
-}
-</code>
-skompilować go:
-  gcc -Wall -ansi -pedantic f2.c -o f2
-i uruchomić, podając jako argument stworzony wcześniej plik tekstowy i drugi plik, do którego zostaną przepisane dane.
-Należy rozbudować program o:
-    * funkcje z 1. programu,
-    * możliwość zadania innego trybu dostępu do pliku,
-    * możliwość kopiowania pliku dowolnej długości.
-====  Ćwiczenie: Podstawowe operacje na katalogach ====
-Proszę oglądnąć, skompilować i uruchomić poniższy program.
-Program //d2.c//:
-<code c d2.c>
-#include <stdio.h>
-#include <string.h>
-#include <sys/types.h>
-#include <sys/stat.h>
-#include <sys/dir.h>
-#define MAX_CHAR 200
-int main(int argc, char **argv) {
-    int t;
-    struct direct *e;
-    DIR *d;
-    struct stat s;
-    char p[MAX_CHAR];
-    d = opendir(argv[1]);
-    while ((e = readdir(d)) != 0)  {
-	printf("%d %s", (int)e->d_ino, e->d_name);
-	if (strcmp(e->d_name, ".") != 0 &&
-	    strcmp(e->d_name, "..") != 0)
-	    printf("\n");
-	else {
-	    p[0] = 0;
-	    strcat(p, argv[1]);
-	    strcat(p, "/");
-	    strcat(p, e->d_name);
-	    t = stat(p, &s);
-	    if (S_ISDIR(s.st_mode))
-		printf("/");
-	    printf("\n");
-	}
-    }
-    closedir(d);
-    return 0;
-}
-</code>
-Jest to prymitywny program typu //ls//.
-Należy rozbudować program o:
-    * precyzyjne sprawdzanie wartości zwracanych przez funkcje, a co za tym idzie podstawową diagnostykę błędów,
-    * jak najwięcej możliwości typu //ls//, czyli czytanie kolejnych danych zwracanych przez funkcję //stat()//,
-    * możliwość wyświetlania zawartości podkatalogów.
-==== Ćwiczenie: Środowisko pracy procesu ====
-Proszę oglądnąć i uruchomić poniższy program:
-Program //p1.c//:
-<code c p1.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    int i;
-    printf("Srodowisko procesu:\n");
-    for (i = 0; envp[i] != NULL;i++)
-	printf("%s\n", envp[i]);
-    return(0);
-}
-</code>
-Proszę zmodyfikować program, aby pozwalał na wypisywanie i zmianę wartości wybranej zmiennej środowiskowej.
-====  Ćwiczenie: Podstawy pracy z procesami ====
-Proszę oglądnąć i uruchomić poniższy program:
-Program //p2.c//:
-<code c p2.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <stdlib.h>
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    printf("Poczatek procesu.\n");
-    system("echo ala ma kota");
-    printf("Dalszy ciag kodu...\n");
-    execl("/bin/echo", "echo", "jakis napis", NULL);
-    printf("Koniec kodu...\n");
-    return(0);
-}
-</code>
-Jaka jest różnica pomiędzy funkcjami //system()// a //exec()//?
-Proszę zmodyfikować program tak, aby działał tak samo przy użyciu innych wywołań z rodziny funkcji //exec()//.
-Proszę oglądnąć i uruchomić poniższy program.
-Program //p3.c//:
-<code c p3.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    int p=0;
-    printf("Poczatek procesu...\n");
-    p = fork();
-    printf("Tu jestem: %d\n", p);
-    return(0);
-}
-</code>
-Jak działa program? Dlaczego?
-Dla lepszego zrozumienia proszę oglądnąć i uruchomić kolejny program.
-Program //p4.c//:
-<code c p4.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <stdlib.h>
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    int p=0;
-    printf("%s[%d]: Poczatek procesu glownego...\n",
-	   *argv, getpid());
-    p = fork();
-    if (p == -1)
-	printf("%s[%d]: BLAD! Nie moge stworzyc procesu!\n",
-	       *argv, getpid());
-    else if ( p > 0) {
-	printf("%s[%d]: To dalej ja, proces glowny...\n",
-	       *argv, getpid());
-	sleep(5);
-    }
-    else if ( p == 0 ) {
-	printf("%s[%d]: Jestem procesem potomnym, moj rodzic to: [%d]...\n",
-	       *argv, getpid(), getppid());
-	exit (0);
-    }
-    printf("%s[%d]: Koniec procesu glownego...\n",
-	   *argv, getpid());
-    exit (0);
-    return(0);
-}
-</code>
-Proszę otoczyć komentarzem wywołanie funkcji //sleep()//, jak to wpłynie na działanie procesów?
-Proszę oglądnąć i uruchomić poniższy program.
-Program //p5.c//:
-<code c p5.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <sys/wait.h>
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    int p=0,p1=0;
-    printf("%s[%d]: Poczatek procesu glownego...\n",
-	   *argv, getpid());
-    p = fork();
-    if (p == -1)
-	printf("%s[%d]: BLAD! Nie moge stworzyc procesu!\n",
-	       *argv, getpid());
-    else if ( p > 0) {
-	printf("%s[%d]: To dalej ja, proces glowny...\n",
-	       *argv, getpid());
-    }
-    else if ( p == 0 ) {
-	printf("%s[%d]: Jestem procesem potomnym, moj rodzic to: [%d]...\n",
-	       *argv, getpid(), getppid());
-	sleep(5);
-	printf("%s[%d]: Koncze ze soba!\n",
-	       *argv, getpid());
-	exit (0);
-    }
-    p1=wait(NULL);
-    printf("%s[%d]: Jestem bezdzietny, nie ma juz: %d :(\n",
-	   *argv, getpid(), p1);
-    printf("%s[%d]: Koniec procesu glownego.\n",
-	   *argv, getpid());
-    exit (0);
-    return(0);
-}
-</code>
-Procesy macierzyste mogą czekać na zakończenie potomnych.
-Proszę rozbudować powyższy program, wg. własnej inwencji.
-====  Ćwiczenie: Procesy i uruchamianie programów ====
-Proszę oglądnąć i uruchomić poniższy program.
-Program //p6.c//:
-<code c p6.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <sys/wait.h>
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    int p=0,p1=0;
-    printf("%s[%d]: Poczatek procesu glownego...\n",
-	   *argv, getpid());
-    p = fork();
-    if (p == -1)
-	printf("%s[%d]: BLAD! Nie moge stworzyc procesu!\n",
-	       *argv, getpid());
-    else if ( p > 0) {
-	printf("%s[%d]: To dalej ja, proces glowny...\n",
-	       *argv, getpid());
-    }
-    else if ( p == 0 ) {
-	printf("%s[%d]: Jestem procesem potomnym, moj rodzic to: [%d]...\n",
-	       *argv, getpid(), getppid());
-	printf("%s[%d]: Moge byc kims innym!\n",
-	       *argv, getpid());
-	execl("/bin/echo", "echo", "moge stac sie programem ktory cos pisze!", NULL);
-    }
-    p1=wait(NULL);
-    printf("%s[%d]: Jestem bezdzietny, nie ma juz: %d :(\n",
-	   *argv, getpid(), p1);
-    printf("%s[%d]: Koniec procesu glownego.\n",
-	   *argv, getpid());
-    exit (0);
-    return(0);
-}
-</code>
-====  Ćwiczenie: Procesy i zrównoleglanie pracy ====
-Proszę oglądnąć i uruchomić poniższy program.
-Program //p7.c//:
-<code c p7.c>
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <sys/wait.h>
-#include <fcntl.h>
-#include <sys/stat.h>
-#define BUFSIZE 1024
-#define CPC 5
-#define NC 5
-extern char **environ;
-int main (int argc, char **argv, char **envp) {
-    int p=0, p1=0, f, n=5, c, i, j;
-    char *b, *n1;
-    c = NC;
-    n1 = argv[1];
-    printf("%s[%d]: Poczatek procesu glownego...\n",
-	   *argv, getpid());
-    f = open (n1, O_RDONLY);
-    for (i=0; i<n; i++) {
-	p = fork();
-	if (p == -1)
-	    printf("%s[%d]: BLAD! Nie moge stworzyc procesu!\n",
-		   *argv, getpid());
-	else if ( p > 0) {
-	    printf("%s[%d]: To dalej ja, proces glowny...\n",
-		   *argv, getpid());
-	}
-	else if ( p == 0 ) {
-	    printf("%s[%d]: Jestem procesem potomnym, moj rodzic to: [%d]...\n",
-		   *argv, getpid(), getppid());
-	    sleep(1);
-	    lseek(f, i*CPC, SEEK_SET);
-	    b = malloc(sizeof(char)*c+1);
-	    j = read (f, b, c);
-	    b[c+1]='\n';
-	    printf("%s: Przeczytano %d znaków, poczynajac od: %d,  z pliku %s: \"%s\"\n",
-		   argv[0], j, i*CPC, n1, b);
-	    free(b);
-	    exit(0);
-	}
-    }
-    p1=wait(NULL);
-    printf("%s[%d]: Jestem bezdzietny, ostatnie dziecko to: %d :(\n",
-	   *argv, getpid(), p1);
-    close(f);
-    printf("%s[%d]: Koniec procesu glownego.\n",
-	   *argv, getpid());
-    exit (0);
-    return(0);
-}
-</code>
-Ważna obserwacja: proces potomny dziedziczy środowisko, wraz z kopiami deskryptorów plików.
-Proszę przeanalizować i zmodyfikować powyższy program, np. tak, aby czytał inne fragmenty pliku, lub wykonywał równolegle inne operacje.
-===== BIBLIOGRAFIA =====
-Ważne, przydatne książki:
-    * Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie, //Język ANSI C (org. The C Programming Language (Second Edition))//, WNT, Warszawa, 1994 i następne.
-    * Brian W. Kernighan, Rob Pike, //The UNIX Programming Environment//, Prentice Hall, 1984.
-    * Marc J. Rochkind, //Programowanie w systemie Unix dla zaawansowanych (arg. Advanced Unix Programming)//, WNT, Warszawa, 1997.
-    * W. Richard Stevens, //Advanced Programming in the UNIX Environment//, Addison-Wesley Professional, 1992.
-    * Eric S. Raymond, //The Art of UNIX Programming//, Addison-Wesley Professional, 2003.

pl/dydaktyka/unix/lab_prog_system.txt · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:50 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice