Practicas de Sistemas operativos

David Arroyo Guardeno

Escuela Politecnica Superior de la Universidad Autonoma de Madrid

Segunda Semana: Procesos, ProcesosPadre y Procesos Hijo, familia exec()

1 Entregas

2 ProcesosForkEstados de un procesoTerminacion de procesosWaitExec

Entregas

3 Ejercicios 2, 3, 4, 5,6, 7 y 8☠ Ejercicios 4, 5, 6 y 8

Definicion de proceso

7 Instancia de un programa en ejecucion3 Programa = 1 o mas procesos3 Proceso→ espacio en memoria + datos:

conjunto de estructuras de datos

7 Elemento central en un SO7 SO↔ gestion de procesos

Programa Coleccion de instrucciones y dedatos almacenados en un fichero(a.out)

3 Conjunto de cabeceras→atributos del fichero

3 Texto del programa→intrucciones lenguaje maquina

3 bss: block started by symbol→datos a inicializar al arrancar

3 Otras secciones

Proceso Programa leıdo por el nucleo ycargado en memoria para ejecutarse

3 Segmento de texto→instrucciones CPU

3 Segmento de datos→ variablesestaticas y globales

3 Segmento de pila→ marcos depila

Marcos de pila

3 Ejecucion funcion→ marco de pila3 Informacion necesaria para restaurar el

marco de pila anterior a la llamada3 Contador de programa y puntero de pila

anteriores a la llamada a la funcion

Modos de ejecucion

Modo usuario Pila: argumentos, variableslocales, datos funciones en modousuario

Modo supervisor Marcos de pila de lasllamada a sistema

Estructuras de control del SO

7 Tabla de memoria7 Tabla de dispositivos de E/S7 Tabla de ficheros7 Tabla de procesos

Estructuras de control del SO

7 Tabla de memoria3 Gestion de la memoria principal y secundaria3 Asignacion de memoria a procesos, atributos

de proteccion de memoria, informacion paragestionar memoria

7 Tabla de dispositivos de E/S7 Tabla de ficheros7 Tabla de procesos

Estructuras de control del SO

7 Tabla de memoria7 Tabla de dispositivos de E/S

3 Administracion de dispositivos y canales deE/S

3 Almacena si dispositivo asignado a proceso3 Estado del dispositivo: informacion en curso

7 Tabla de ficheros7 Tabla de procesos

fork→ man fork

7 Proceso en UNIX: entidad tras llamada afork. . . salvo el proceso numero 0

7 Proceso padre fork−−→ proceso hijo7 proceso→ PID

7 Proceso 0: tras arrancar el sistema fork−−→init (proceso 1 arrancar−−−−→ /etc/rc*): proceso0, intercambiador | gestion de la memoriavirtual

Estados de un proceso

1

2

7

34

9

1⇒ Ejecucion modousuario2⇒ Ejecucion modosupervisor3⇒ en MP: listo paraejecutarse4⇒ en MP: durmiendo5⇒ en MS: listo paraejecutarse6⇒ en MS: durmiendo

56

8

llamada al sistema o

interrupcionretorno

sacar de MP

orden en ejecucion

dormir

despertar

cambio de

contexto

introducir en MPsacar de MP

exit

sı memoria

no memoria

fork

#include <un is td . h>#include <s t d l i b . h>#include <s t d i o . h>

i n t main ( i n t argc , char ∗argv [ ] , char ∗env [ ] ){

i n t i , a=1;

for ( i =0; i <10; i ++){switch ( f o r k ( ) ) {

case 0:a = 3;p r i n t f ( ” a=%d\n ” ,a ) ; break ;

}p r i n t f ( ‘ ‘ a=%d\n ” ,a ) ;

}e x i t ( 0 ) ;

}

Llamada a fork I

1 Verificar si espacio en tabla de procesos2 Asignar memoria al proceso hijo3 Imagen proceso padre→ memoria

proceso hijo4 Hallar una ranura de proceso libro y

copiar la ranura del proceso padre en el5 Asociar mapa de memoria a la tabla del

proceso6 Elegir un pid para el proceso hijo

Llamada a fork II

7 Notificar la existencia del proceso hijo alkernel y al sistema de archivo

8 Informar del mapa de la memoria delproceso hijo al kernel

9 Enviar mensajes de notificacion alproceso padre y al proceso hijo

¿Por que puede fallar fork?

Ø Hay que controlar la respuesta de fork

¿Por que puede fallar fork?

Ø Hay que controlar la respuesta de forkØ No hay recuros suficientes

¿Por que puede fallar fork?

Ø Hay que controlar la respuesta de forkØ No hay recuros suficientesØ Numero maximo de procesos en

ejecucion

#include <s t d l i b . h>#include <s t d i o . h>

i n t main ( i n t argc , char ∗argv [ ] , char ∗env ){

i n t i = 0 ;

switch ( f o r k ( ) ) {case −1:

pe r ro r ( ” E r ro r a l c rear procesos ” ) ;e x i t (−1) ;break ;

case 0:while ( i <10) {

sleep ( 1 ) ;p r i n t f ( ” \ t \ t Soy e l proceso h i j o : %d\n ” , i ++) ;

}break ;

defaul t :while ( i <10){

p r i n t f ( ” Soy e l proceso padre : %d\n ” , i ++) ;s leep ( 2 ) ;

}} ;

}

Terminacion de procesos

#include <s t d l i b . h>void e x i t ( i n t s ta tus ) ;. . .#include <sys / wa i t . h>p i d t wa i t ( i n t ∗ s t a t l o c ) ;. . .

p i d t p id ;i n t estado ;. . .p id = wa i t (& estado ) ;

p id = wa i t (NULL) ;

#include <sys / wa i t . h>#include <s t d l i b . h>#include <s t d i o . h>

#define NUM PROCESOS 5

i n t I = 0 ;void cod igo de l proceso ( i n t i d ){

i n t i ;for ( i =0; i <50; i ++){

p r i n t f ( ” Proceso %d : i = %d , I = %d\n ” , id , i , I ++) ;}e x i t ( i d ) ;

}

main ( ){

i n t p , pid , s a l i d a ;i n t i d [NUM PROCESOS] = {1 ,2 ,3 ,4 ,5} ;for ( p=0;p<NUM PROCESOS; p++){

p id = f o r k ( ) ;i f ( p id == −1){

pe r ro r ( ” E r ro r a l c rear un proceso : ” ) ;e x i t (−1) ;

} else i f ( p id == 0)cod igo de l proceso ( i d [ p ] ) ;

}

for ( p=0; p < NUM PROCESOS; p++){p id = wa i t (& s a l i d a ) ;p r i n t f ( ” Proceso %d con i d = %x terminado\n ” , pid , sa l ida >>8) ;

}}

#include <un is td . h>#include <s t d i o . h>#include <s t d l i b . h>

i n t main ( ) {p i d t pid , ppid ;

/ / obtener e l p id de l procesop id = ge tp id ( ) ;

/ / obtener e l p id de l padre de l procesoppid = getpp id ( ) ;

p r i n t f ( ” Mi p id e : %d\n ” , p id ) ;p r i n t f ( ” El p id de mi padre es %d\n ” , ppid ) ;

return 0;}

Familia exec

Ø No se debe realizar ningun tratamientotras llamada a execØ Solo tratamiento de error: exec no vuelve

a la funcion que la llaman a menos quese produzca un error

#include <un is td . h>#include <s t d l i b . h>#include <s t d i o . h>

i n t main ( i n t argc , char ∗ argv [ ] ) {

/ / Para e jecu ta r ls , l os argmuentos de entrada son : l s − l / b inchar ∗ l s a r g s [ 4 ] = { ” / b in / l s ” , ”− l ” , ” / b in ” , NULL} ;

/ / e jecu ta l sexecv ( l s a r g s [ 0 ] , l s a r g s ) ;

/ / aqui so lo se l l e g a s i se ha producido un e r r o rpe r ro r ( ” execv ha f a l l a d o ” ) ;

return 2; / / se devuelve codigo de e r r o r}}

#include <un is td . h>#include <s t d l i b . h>#include <s t d i o . h>

i n t main ( i n t argc , char ∗ argv [ ] ) {

char ∗ l s a r g s [ 4 ] = { ” l s ” , ”− l ” , ” / b in ” , NULL} ;

execvp ( l s a r g s [ 0 ] , l s a r g s ) ;

pe r ro r ( ” execvp ha f a l l a d o ” ) ;

return 2;}

#include <un is td . h>#include <s t d l i b . h>#include <s t d i o . h>#include <sys / types . h>#include <sys / wa i t . h>

i n t main ( i n t argc , char ∗ argv [ ] ) {char ∗ l s a r g s [ 4 ] = { ” l s ” , ”− l ” , ” / b in ” , NULL} ;p i d t p id 0 , p id ;i n t s ta tus ;p id 0 = f o r k ( ) ;i f ( p id 0 == 0){

/∗ HIIJO ∗ /p r i n t f ( ” H i j o : ejecutando l s \n ” ) ;execvp ( l s a r g s [ 0 ] , l s a r g s ) ;pe r ro r ( ” execvp ha f a l l a d o ” ) ;

}else i f ( p id 0 > 0){/∗ PADRE ∗ /i f ( ( p id = wa i t (& s ta tus ) ) < 0){

pe r ro r ( ” wa i t ha f a l l a d o ” ) ;e x i t ( 1 ) ;

}p r i n t f ( ” Padre : he terminado\n ” ) ;

}else{pe r ro r ( ”Ha f a l l a d o e l f o r k ” ) ;

e x i t ( 1 ) ;}return 0; / / re to rno con e x i t o

}

Referencias

⇒ Francisco M. Marquez. Unix,Programacion Avanzada. Editorial:Ra-Ma. 3a Edicion. ISBN: 84-7897-603-5