BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỆ ĐIỀU HÀNH : Hiển thị và hủy các tiến trình truyền thông IPC trên Linux

Giới thiệu 3 I. Signals 4 II. Shared Memory Segments 6 III. Message Queues 7 IV. Semaphores 8 V. Pipelines 10 VI. Thiết kế chương trình 12 1. Chương trình khởi tạo IPC 12 1.1. Shared Memory 13 1.2. Message Queue 14 1.3. Semaphores 15 2. Chương trình hiển thị thông số IPC và hủy tiến trình 16 2.1. Chương trình ipc 16 2.2. Kết quả hiển thị thông số IPC 17 VII. Thí nghiệm và kết quả 21 1. Thí nghiệm 1 21 2. Thí nghiệm 2 25 3. Thí nghiệm 3 27 VIII. Kết luận 30 IX. Tài liệu tham khảo 30 Giới thiệu Các tiến trình trong Linux không chỉ làm việc một mình mà nó còn cần phải truyền thông với nhau, do đó trong Linux cung cấp một số phương thức cho truyền thông liên tiến trình, các phương pháp đó là: • Phương pháp đường ống đơn công trong UNIX • FIFOs • Hàng đợi bản tin trong SYSV • Tập hợp semaphore trong SYSV • Chia sẻ bộ nhớ trong SYSV • Socket mạng (theo Berkeley) • Đường ống song công ( đường ống kiểu luồng STREAM pipes) Linux hỗ trợ 2 loại kí thuật IPC, xuất hiện lần đầu trong hệ thống UNIX System V (1983). Đó là: message queue – hàng đợi bản tin, semaphore – truyền tín hiệu, shared memory – bộ nhớ chia sẻ. Các kĩ thuật System V này đều chia sẻ các phương thức xác thực thông thường. Các tiến trình có thể truy nhập tài nguyên của chúng chỉ bằng cách chuyển 1 nhận dạng tham chiếu duy nhất tới kernel qua các system call. Truy nhập các đối tượng System V IPC này được kiểm tra bằng cách sử dụng các quyền truy nhập, giống như là truy nhập tới các file đã được kiểm tra. Quyền truy nhập tới các đối tượng System file IPC được thiết lập bởi các bộ tạo của đối tượng thông qua các system call. Nhận dạng tham chiếu của đối tượng được sử dụng bởi mỗi kĩ thuật như 1 danh mục vào trong 1 bảng của các tài nguyên. Tất cả các cấu trúc dữ liệu file Linux giới thiệu các đối tượng System V IPC trong hệ thống sẽ bao gồm cấu trúc ipc_perm mà chứa người sở hữu (owner) và bộ tạo (creator) người dùng và nhận dạng nhóm của tiến trình. Chế độ truy nhập cho đối tượng này (người dùng, nhóm,…) và key của đối tượng IPC. Key này được sử dụng như 1 cách xác định nhận dạng tham chiếu của đối tượng System V IPC. 2 tập hợp của các key dược hỗ trợ: public và private. Nếu key được public thì bất kì tiến trình nào trong hệ thống có thể tìm thấy nhận dạng tham chiếu cho đối tượng System V IPC. Các đối tượng System V IPC có thể không bao giờ được tham chiếu với 1 key, chỉ bởi nhận dạng tham chiếu của chúng. Mỗi IPC có một số hiệu được sử dụng trong lõi (kernel) để xác định duy nhất một đối tượng IPC.. Để nhận một số hiệu duy nhất, một khóa (key) được sử dụng. Khóa này phải có sự đồng ý giữa bên tiến trình Client và tiến trình Server. Đây chính là bước đầu tiên để xây dựng một framework cho một ứng dụng kiểu clientserver.. I. Signals Signals là một trong những phương thức giao tiếp IPC ra đời sớm nhất được sử dụng bởi các hệ thống UNIX. Chúng được sử dụng để báo hiệu những sự kiện bất đồng bộ tới 1 hoặc nhiều tiến trình. 1 tín hiệu được tạo ra bởi ngắt từ bàn phím hoặc điều kiện lỗi như là yêu cầu đến 1 vị trí không tồn tại trong bộ nhớ ảo. Các tín hiệu cũng được sử dụng bởi các shell để báo hiệu điều khiển công việc tới các tiến trình con của chúng. Có 1 tập các tín hiệu đã được xác định mà kernel có thể tạo ra hoặc có thể được tạo ra bởi các tiến trình khác trong hệ thống, cung cấp các quyền tương ứng. Có thể liệt kê 1 tập các tín hiệu bằng các sử dụng lệnh kill (kill –l): 1) SIGHUP, 2) SIGINT, 3) SIGQUIT, 4) SIGILL, 5) SIGTRAP, 6) SIGIOT, 7) SIGBUS, 8) SIGFPE, 9) SIGKILL, 10)SIGUSR1, 11)SIGSEGV, 12)SIGUSR2, 13)SIGPIPE, 14)SIGALRM, 15)SIGTERM, 17) SIGCHLD, 18) SIGCONT, 19) SIGSTOP, 20) SIGTSTP, 21) SIGTTIN, 22) SIGTTOU, 23) SIGURG, 24) SIGXCPU, 25) SIGXFSZ, 26) SIGVTALRM, 27)SIGPROF, 28) SIGWINCH, 29) SIGIO, 30) SIGPWR. Các tiến trình có thể chọn bỏ qua hầu hết các tín hiệu được tạo ra, trừ 2 trường hợp: tín hiệu SIGNTOP khiến tiến trình tạm dừng hoạt động của nó hoặc tín hiệu SIGKILL khiến tiến trình thực hiện thoát. Nói các khác, 1 tiến trình có thể lựa chọn các ứng phó với các tín hiệu khác nhau. Các tiến trình có thể chặn các tín hiệu và nếu không