Контрольні питання

1. Назвіть різниці між іменованими та неіменованими кана­лами.

2. Розкажіть про шляхи створення іменованих програмних ка­налів.

3. Наведіть приклади створення іменованих програмних кана­лів непрограмним шляхом.

4. Наведіть приклади створення іменованих програмних кана­лів програмним шляхом.

5. Розкажіть про реалізацію технології "клієнт-сервер" за допомогою іменованих каналів в середовищі операційної системи Unix.

6. Як виконується робота у фоновому та оперативному режимах? Команди переведення завдань у фоновий режим, відновлення дії програми, знищення завдань за допомогою відносних та абсолютних адрес.

7. Поясніть призначення та роботу рядка 4 (int main(int argc, char *argv[])) у програмі 4.2.

Завдання

1. Отримайте у викладача текст програми 4.1. Відком­пілюйте її під іменем fifoserver. Виконайте запуск програми у фоновому режимі;

2. Отримайте у викладача текст програми 4.2. Відкомпілюйте її під іменем fifo_client з помилковим та безпомилковим варіантами;

3. Отримайте у викладача програму розв'язання квадрат­ного рівняння. Виконайте її запуск в фоновому режимі, потім знищіть її як завдання. Виконайте повторний запуск в оперативному режимі. Зупиніть та відновіть її дію.

4. Підготуйте звіт по лабораторній роботі.

Зміст звіту:

• короткі відповіді на контрольні питання;

• призначення та робота програм fifo_client та fifo_server;

• алгоритм і текст програм 4.1 та 4.2.

Лабораторна робота №5

Маніпуляції з чергами повідомлень

Мета роботи: ознайомити з чергами повідомлень та маніпу­ляціями над ними.

Загальні відомості

Черги повідомлень є потужним засобом обміну інформацією між процесами, але на відміну від програмних каналів припускають більш гнучку організацію взаємодій між завданнями. Насамперед це пов'язано з відсутністю існувань парних процесів для "читача" та "письменника". В програмних засобах створюється певна черга повідомлень, яка викорис­товується як сховище повідомлень для будь-яких процесів. В даному випадку механізми для обробки інформації створюються таким чином, що до черги повідомлень можуть звертатися і "читачі" і "письменники".

Використовуючи механізми черг, зникає необхідність застосу­вання обох каналів - одного для читання, іншого для запису (у випадках повнодуплексного зв'язку між процесами). При цьому можна обійтись однією чергою, якщо відрізняти повідомлення за типом: від клієнта до сервера чи навпаки.

Ще однією перевагою у застосуванні черг є можливість вибирання повідомлень у довільному порядку, не викорис­товуючи методу FIFO (лабораторна робота №3). Ця особливість відкриває перспективу побудови систем з пріоритетним обслуговуванням клієнтів.

Таким чином, при формуванні черги повідомлень не використовується потокова модель даних. Кожне повідомлення має точно визначену структуру: тип та дані. В повідомленнях допустимі будь-які дані. Їх довжина задається користувачем і може бути довільною в обсязі пам'яті, відведеної під розмі­щення черги у момент її створення.

Ядро системи ніяк не інтерпретує змісту повідомлень, а лише забезпечує розміщення та вибирання у співвідношенні з вказаним типом. Шаблон повідомлень знаходиться у файлі msg.h:

Struct msgbuf {

long mtype; // тип повідомлення

char mtext[1]; // дані

}

Для роботи з чергами існують такі функції (системні виклики):

• msgget - створення черги;

• msgetl - встановлення параметрів черги;

• msgsnd - посилання повідомлення до черги;

• msgrcv - одержання повідомлень з черги.

Програма 5.1 демонструє роботу з чергами (створення, встановлення параметрів та посилання повідомлень до черги), структура яких складається з двох елементів у форматах цілого та подвійного цілого чисел.

1. #include <stdio.h>

2. #include <stdlib.h>

3. #include <linux/ipc.h>

4. #include <linux/msg.h>

5. struct mymsgbuf {

6. long mtype; /* Значення номера черги */

7. int request; /* Перший елемент */

8. double salary; /* Другий елемент */

9. } msg;

10. int open_queue (key_t keyval);

11. int send_message (int gid, struct mymsgbuf *qbuf);

12. void main(void)

13. {

14. int qid;

15. key_t msgkey;

16. /* Генерація ключового поля msgkey для IPC */

17. msgkey = ftok(".", 'm');

18. /* Відкриття та створення черги */

19. open_queue(msgkey);

20. if((qid = open_queue(msgkey)) == -1) {

21. perror("open_queue");

22. exit(1);

23. }

24. /* Надання значень для черги та її елементів */

25. msg.mtype = 1;

26. msg.request = 1;

27. msg.salary = 1000.00;

28. if((send_message( qid, &msg )) == -1) {

29. perror("send_message");

30. exit(1);

31. int open_queue (key_t keyval) {

32. int gid;

33. if ((gid = msgget(keyval, IPC_CREAT | 0660)) == -1) {

34. return (-1);

35. }

36. return (gid);

37. }

38. int send_message (int qid, struct mymsgbuf *qbuf)

39. {

40. int result, length;

41. length = sizeof(struct mymsgbuf) - sizeof(long);

42. if ((result) = msgsnd(qid, qbuf, length, 0) == -1) {

43. return(-1);

44. }

45. return (result);

46. }