SISTEMAS OPERATIVOS II
Tercer curso Ingeniería Informática. Curso 2007-2008
Práctica 1: Procesos en UNIX. Recursos IPC.
Comenzar la codificación de un intérprete de comandos (shell) en UNIX, que se irá
completando en suscesivas prácticas. Hay que tener en cuenta que
- Los argumentos entre corchetes [] son opcionales.
- Los argumentos separados por | indican que debe ir uno u otro, pero no ambos simultaneamente.
- No debe dilapidar memoria (ejemplo: variable que se asigna cada vez que se llama a una función y no se
libera).
- Cuando el shell no pueda ejecutar una acción por algún motivo, debe indicarlo con un
mensaje como el que se obtiene con sys_errlist[errno] o con perror() (por ejemplo,
si no puede cambiar de directorio debe indicar por qué).
- En ningún caso debe producir un error de ejecución (segmentation, bus error ...), salvo
que se diga explicitamente
- Las direcciones de memoria deben mostrase en hexadecimal.
- La información que se nuestra en pantalla no debe incluir en ningun caso líneas en blanco.
- El shell leerá de su entrada estándar y escribirá en su salida estándar, de manera que
podría ser ejecutado un archivo de comandos invocando al shell con su entrada estándar
redireccionada a dicho archivo.
En esta primera práctica, el intérprete de comandos, además de algunos comandos de uso general
nos permitirá:
- crear sistemas de ficheros sencillos en bloques de memoria compartida. Los ficheros se
podrán copiar y mover a/desde esta zona de memoria al disco. Además se podrán listar y
eliminar. La familia de comandos shared-* permite acceder estos sistemas de ficheros
- asignar y desasignar memoria dentro del shell, asi como inspeccionar sus contenidos
- mapear y desmapear ficheros en memoria así como leer y/o escribir ficheros a/desde la
memoria del proceso
- el shell mantendrá la contabilidad (mendiante una o varias listas) de todas las direcciones
de memoria obtenidas mediante la llamadas shmat y mmap y el comando malloc, de
manera que en cualquier momento (mediante los comandos malloc, mmap, detach o direcciones)
podamos conocer cuales son estas direcciones de memoria. Los comandos detach, munmap y free permiten, en su caso, eliminar una dirección de memoria de esta contabilidad.
Los comandos que incluirá el intérprete de comandos en esta primera práctica son
- quit
- Termina la ejecución del intérprete de comandos.
- exit
- Termina la ejecución del intérprete de comandos.
- autores
- Indica los nombres y los logins de los autores de la práctica.
- chdir [dir]
- Cambia el directorio actual a dir. Si no se le suministra
argumento informa del directorio actual.
- prompt prompt
- Cambia el indicador (prompt) del intérprete de comandos.
- pid [-p]
- Muestra el pid del proceso con -p muestra tambian el de su proceso padre
- fork
- El intérprete de comandos crea un hijo con fork() y se queda (el propio intérprete
de comandos) en espera hasta que dicho hijo (el creado con fork) termine.
- rec [-a|-n|-d] [-sN] n
- Invoca a la función recursiva n veces, la opción
-a, -n o -d indica si la memoria asignada con malloc en dicha función debe liberarse (a)ntes de
la siguiente llamada recursiva, (d)espués o (n)o liberarse. Si no se indica una opción se
supone que la memoria se libera despues de la llamada (-d). En parámetro -sN indica cuanto tiempo (en segundos) debe esperar la última
llamada antes de terminar. (ejemplo -s10 indicaría que la ultima iteracción de la función recursiva debería hacer una espera
(mediante sleep) de 10 segundos. La función recursiva recibe tres
parámetros: uno que indica el número de veces que se tiene que invocar, otro que indica cuando liberar la
memoria asignada con malloc y un tercero que indica cuanto tiene que esperar la última iteración
Además esta función tiene 3 variables, un array automatico de 1024 caracteres, un array
estático de 1024 caracteres y un puntero a caracter.
Esta función debe hacer lo siguiente
- asignar memoria (mediante malloc) al puntero para 1024 caracteres.
- imprimir
- el valor del parámetro que recibe así como la dirección de memoria donde se
almacena.
- el valor del puntero así como la dirección de memoria donde se
almacena.
- la dirección de los dos arrays (el nombre del array como puntero).
- si se ha especificado la opción -a liberar la memoria asignada al puntero.
- invocarse a si misma con (n-1) como parámetro (si n>0).
- si es la última iteración (n=0) y se ha especificado -sN esperar N segundos
(por medio de sleep.
- si se ha especificado la opción -d liberar la memoria asignada al puntero.
Un posible código para la función recursiva (sin las definiciones de constantes) podría ser:
void recursiva (int n, int liberar, int delay)
{
char automatico[TAMANO];
static char estatico[TAMANO];
void * puntero;
puntero=(void *) malloc (TAMANO);
printf ("parametro n:%d en %p\n",n,&n);
printf ("valor puntero:%p en direccion: %p\n", puntero,&puntero);
printf ("array estatico en:%p \n",estatico);
printf ("array automatico en %p\n",automatico);
if (liberar==ANTES)
free (puntero);
if (n>0)
recursiva(n-1,liberar,delay);
if (liberar==DESPUES)
free (puntero);
if (n==0 && delay) /* espera para la ultima recursividad*/
sleep (delay);
}
- malloc [tamano]
- asigna en el shell la cantidad de memoria que se le especifica (utilizando la llamada malloc).
y nos informa de la direccion de la memoria asignada. Si no se especifica tamaño los dará una lista de las direcciones de memoria
asignadas con el comando malloc
- free [-f] dir
- libera la memoria asignada a dir (usando la función de librerá free).
Si la memoria no fue asignada con el comando previo malloc nos dará un aviso
y no la liberará. Si se especifica -f intentará liberarla aunque la comprobación anterior
no de resultado positivo (podría producir error)
- display dir [cont]
- Mustra los contenidos de cont bytes a partir de la posición de memoria dir.
Si no se especifica cont imprime 25 bytes. Para cada byte imprime, en distintas líneas el caracter asociado
(en caso de no ser imprimible imprime in espacio en blanco) y su valor en hexadecimal.
Imprime 25 bytes por línea. (podría producir error)
- stat fich
- Nos da información del fichero fich (nombre, tamaño, permisos, fecha de ultimo acceso)
- delete fich
- Elimina el fichero fich
- list [-l][dir]
- Lista los ficheros del directorio dir. Si no se especifica dir se entiende que es el directorio actual.
-l indica que han de darse tambien los detalles de los ficheros (tamanño, permisos, ...)
- mmap [fichero]
- mapea en memoria el fichero especificado. Se mapeará el fichero en toda su longitud a partir del
offset 0. Devuelve la dirección de memoria donde lo ha mapeado. Utiliza la llamada mmap. Si no se especifica
fichero nos informa de las direcciones de memoria donde hay mapeados ficheros, indicandonos la dirección, el tamanño del mapeo y el
fichero que hay mapeado en ella
- munmap [-f] dir
- desmapea la dirección de memoria dir del fichero que haya mapeado en ella. Si en esa posición de
memoria no hay nada mapeado con el comando mmap nos dará un aviso y no la desmapeará. Si
se especifica -f intentará desmapearla aunque la comprobación anterior
no de resultado positivo (podría producir error)
- read file dir
- Copia el fichero file en la dirección de memoria dir
(podría producir error)
- write [-f] file dir cont
- Copia desde la dirección de memoria dir cont bytes en el fichero
file. -f especifica que se sobreesciba el fichero (si existe) (podría producir error)
Los siguienes comandos se refieren al sistema de ficheros que se crea en memoria compartida. En los
comandos shared-creat y shared-del la zona de memoria se especifica por la clave. En el resto
de comandos el número que especifica la memoria compartida puede representar tanto una clave como
una dirección de memoria donde está mapeada. En el caso de que especifique una clave, se
obtendrá con shmget y shmat, aunque ello implique que la misma región de memoria
compartida esté mapeada en varias direcciones. En los comandos shared-cp, shared-mv y shared-rm se utilizará la forma "id:nombre" para especificar un fichero en la zona de memoria
compartida de identificador id (id puede representar una clave o una dirección)
- shared-creat m N
- Crea una zona de memoria compartida con la clave m de tamaño N bytes,
y la mapea en memoria. Imprime la dirección donde se ha mapeado en memoria.
Si la zona ya existe nos informará de ello.
- shared-del m
- Elimina la zona de memoria compartida de clave m
- shared-info m
- El programa informa del tamaño de la zona de memoria compartida especificada por m, asi
como de los detalles (tamaño, permisos en formato rwxrwxrwx, fecha de último acceso y nombre)
de cada uno los ficheros en ella contenidos.(UNA SOLA LÍNEA por cada fichero). En este caso
m puede especificar tanto una clave
como la dirección de memoria donde se ha mapeado la memoria compartida. En el caso de especificar
la clave, la mapeará de nuevo y no será desmapeada hasta que se especifique el comando detach
- shared-cp fich1 fich2
- copia el fichero fich en fich2. Tanto fich1
como fich2 pueden representar un fichero de disco o un fichero en una zona de memoria
compartida. En caso de ser un fichero en una zona de memoria compartida se denotara por
"id:nombre" donde id es la identificación de la zona de memoria compartida (recuérdese, clave
ó dirección) .
Ejemplo
#shared-cp prueba.c 124:prueba.c
(copia el fichero prueba.c a la zona de memoria de clave 124 con el nombre prueba.c)
#shared-cp /etc/pruebas/prueba.c 0xdc800000:nada.c
(copia el fichero /etc/pruebas/prueba.c a la zona de memoria mapeada en la dirección 0xdc800000 con el
nombre nada.c)
#shared-cp 123:prueba.c 0xdc800000:pru2.c
(copia el fichero prueba.c de la zona de memoria con clave 124 a la zona de memoria
mapeada en la dirección 0xdc800000 con el nombre pru2.c)
#shared-cp 123:prueba.c ../pru3.c
(copia el fichero prueba.c de la zona de memoria con clave 124 al disco con el nombre pru3.c, en
el directorio padre del directorio actual)
- shared-mv fich1 fich2
- mueve el fichero fich a fich2. Exactamente igual
a shared-cp salvo que destruye el fichero original.
- shared-rm fich
- elimina el fichero fich. si fich es de la forma
"id:nombre" elimina el fichero nombre de la zona de memoria de identificador id (otra vez:
id puede representar una clave o una dirección). Si fich no es de la forma id:nombre
entonces este comando es igual al comando delete.
- detach [-f] [dir]
- desencadena del espacio de direcciones la memoria asociada a
la dirección dir (usando la llamada shmdt).
Si dir no representa una dirección obtenida mediante shmat nos informará de ello
y no hará nada. Si se especifica -f hará la llamada shmdt aun en el caso de que la
comprobación anterior no de resultado positivo. Si no se especifica dirección nos informará
de todas las direcciones donde hay mapeada una zona de memoria compartida.
- direcciones [-p|-v]
- Muestra las direcciones de memoria
- de zonas de memoria compartida
- ficheros mapeados en memoria
- zonas de memoria asignadas con el comando malloc
con la opción [-v] muestra las direcciones de memoria de
- las variables globales
- las variables locales de main
- las funciones del programa llamadas desde main
Información detallada de las llamadas al sistema y las funciones de la librería debe obternerse con man
(stat, shmget, shmat, shmdt, shmctl, read, write, opendir, malloc, free, mmap, munmap ...)
Salvo que se diga explicitamente, en NINGUN CASO la práctica puede producir error en tiempo de ejecución.
FORMA DE ENTREGA
Va a ser utilizado el servicio de recogida de prácticas suministrado por el Centro de Cálculo de esta Facultad y parte del proceso
de corrección de las prácticas va a ser automtico (compilación, listado de practicas entregadas etc) por lo cual deben entregarse exactamente como se indica a continuación:
FECHA DE ENTREGA VIERNES 11 ABRIL 2008