Costruzione di una semplice Agenda telefonica Elettronica

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Costruzione di una semplice Agenda telefonica
Elettronica

• Esercizio sull'uso delle principali system call
  Unix

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Agenda telefonica

• L'agenda e' costituita da un semplice file di
  testo. Ogni riga e' formata da
• Cognome nome numero-telefonico
• ad esempio
• Bollati Mario 0116792932
• Corelli Simona 0234743212
• Magni Giorgio 06431432143
• .......... ........... .................

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Comandi per gestire l'agenda

• cerca cognome
• stampa sul terminale la riga del file agenda che
  contiene cognome
• inserisci cognome nome numero-telefonico
• inserisce nel file agenda la riga formata da
  cognome, nome e numero di telefono
• rimuovi cognome
• rimuove dall'agenda la riga contenente cognome

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implementazione mediante demone e code di messaggi
coda delle richieste di accesso all'agenda
bassi mario 43214321 Carli Bruno 0143243 Massi
Rino 9434232 ....... ....... .............
file "agenda"
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Implementazione mediante demone e code di messaggi

• Il processo demone viene lanciato in back ground
  e resta in attesa sulla coda delle richieste di
  accesso all'agenda.
• L'accesso al file "agenda" e' gestito unicamente
  dal demone le varie operazioni sono così
  automaticamente serializzate.

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Implementazione mediante demone e code di messaggi

• le tre operazioni possono essere richieste al
  demone usando messaggi di tipo diverso (basta
  usare un numero diverso per ogni tipo di
  messaggio)
• il processo richiedente attende sulla coda la
  risposta del demone che restituisce il numero di
  telefono (per cerca) o semplicemente segnala il
  completamento dell'operazione (per inserisci e
  rimuovi)

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Implementazione mediante demone e code di messaggi

• Come fare in modo che il demone comunichi
  direttamente ed esclusivamente con il processo
  che attende la sua risposta?
• Basta inserire nella stringa del messaggio il
  numero del processo richiedente pid. Il demone
  risponde con un messaggio di tipo pid, che solo
  il processo stesso puo' ricevere.

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Implementazione mediante semafori e accesso
diretto al file "agenda" in modo mutuamente
esclusivo
P
bassi mario 43214321 Carli Bruno 0143243 Massi
Rino 9434232 ....... ....... .............
area ad accesso mutuamente esclusivo
file "agenda"
V
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Implementazione mediante semafori e accesso
diretto al file "agenda"

• Le operazioni su "agenda" devono avvenire in
  mutua esclusione, attraverso l'uso di un semaforo
  binario inizializzato a 1
• ognuno dei tre programmi, per accedere al file
  agenda deve prima eseguire una P sul semaforo, e
  poi puo' aprire il file e leggerlo o modificarne
  il contenuto.
• Alla fine delle operazioni sul file il processo
  deve eseguire una V sul semaforo prima di
  terminare.

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Alcuni consigli

• Tenete tutti i programmi e il file agenda in
  un'unica directory.
• Come fanno i programmi a sapere l'identificatore
  della coda o semaforo da usare? Un modo semplice
  e' usare un file id_file per contere
  l'identificativo della coda o del semaforo
• nel caso della coda, e' il demone che preleva la
  coda e scrive il suo identificatore dentro
  id_file
• Nel caso del semaforo, un programma ad hoc
  preleva il semaforo, scrive il suo identificatore
  dentro id_file e termina.
• I programmi leggono dentro id_file per conoscere
  l'identificatore da usare.

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Alcuni consigli

• C'e' pero' un modo piu' elegante per far usare ad
  un insieme di programmi la coda (o il semaforo)
• msgid msgget(KEY, IPC_CREAT 666)
• KEY e' un numero intero concordato da tutti i
  programmi che vogliono usare la coda
• Alla prima chiamata della msgget con KEY, viene
  creata una nuova coda e il suo identificatore
  msgid associato biunivocamente a KEY.
• successivamente, qualsiasi altro programma che
  chiama msgget con lo stesso valore di KEY riceve
  il msgid associato a KEY.

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Alcuni consigli

• ad esempio, in un file mydef.h possiamo mettere
• define LA_NOSTRA_CODA 12345
• e in ogni programma che deve usare
  LA_NOSTRA_CODA
• include mydef.h
• ..... .....
• msgid msgget(LA_NOSTRA_CODA,IPC_CREAT666)
• Notate se 2 o piu' processi condividono lo
  stesso padre, allora si puo' fare anche in un
  altro modo
• msgid msgget(getppid(), IPC_CREAT666)

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Alcuni consigli

• quando avete finito di provare i programmi,
  ricordatevi di rimuovere le risorse prelevate (il
  semaforo o la coda) e, se presente, di uccidere
  il processo demone.
• Per compilare un programma C
• gcc prog.c -o prog

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Alcuni consigli

• potete usare solo "istruzioni C", se preferite,
  ma non scordatevi che puo' essere comodo usare
  anche i comandi shell.
• Ad esempio, per rimuovere la riga contentente
  cognome
• gt grep v cognome gt agenda.tmp
• gt mv agenda.tmp agenda
• la system call system puo' essere usata per
  eseguire comandi shell da un programma C

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per provare il funzionamento dei programmi

• ovviamente lanciando direttamente i 3 comandi.
• potete pero' anche scrivere un programma che
  ciclicamente sceglie uno tra i comandi cerca
  inserisci e rimuovi e lo esegue.
• per produrre l'effetto di piu' richieste di
  accesso concorrente all'agenda, potete costruire
  un programma che si forka 2 o 3 volte, e ogni
  figlio esegue i comandi di uso dell'agenda.

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consigli sul funzionamento del progr. di
generazione delle richieste all'agenda

• ogni figlio esegue un ciclo un numero finito di
  volte (ad esempio 100) oppure indefinitamente.
• ad ogni ciclo
• sleep un tempo random di 1 o 2 secondi
• scegli in modo random uno dei tre comandi
• esegui comando
• comando puo' essere eseguito con una exec o piu'
  semplicemente con una system

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consigli sul funzionamento del progr. di
generazione delle richieste all'agenda

• il padre dei due figli che inviano ciclicamente
  le richieste puo' mettersi in attesa (wait) della
  loro terminazione, e poi rimuovere le risorse (se
  necessario uccidere il demone) e terminare.
• soprattutto nel caso in cui i figli ciclano
  all'infinito, potete inoltre prevedere un
  meccanismo di gestione della terminazione
  mediante signal e kill

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terminazione dell'intero sistema mediante signal
e kill

• il programma di generazione delle richieste
  all'agenda definisce una procedura di
  terminazione da eseguire alla ricezione di un
  segnale inviato da terminale mediante kill
• gt kill SIGUSR1 pid
• la procedura di terminazione rimuove le risorse
  (coda o semaforo) e termina il programma.
  ATTENZIONE e' possibile far terminare anche i
  figli (e se necessario il demone)?

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struttura generale del programma

• termina(...)
• ...
• signal(termina,SIGUSR1)
• fork()
• if figlio for ()
• sleep(1,2) system(estrai,rimuovi,inserisci)
  
• else fork()
• if figlio for ()
• sleep(1,2) system(estrai,rimuovi,inserisci)
  
• else wait()