05

Metodyka i Techniki Programowania II
Procesy i wątki
J. Dańda (modyfikacja ćwiczenia R. Stankiewicza)

12.03.2009

Wszystkie ćwiczenia należy wykonać w systemie UNIX/Linux.

Po zakończeniu zajęć odpowiedzi na 1, 2, 3 należy udzielać bez pomocy komputera.

Ćwiczenie 1 Lista procesów

Opisz efekt działania komendy ps. Opisz następujące opcje komendy ps: -a, a, -e, -f, -u, -x. Co

oznaczają następujące pola: CMD, PID, PPID, STAT?

Ćwiczenie 2 Procesy w tle

Uruchom program sleep z parametrem 600. Wyślij do niego sygnał TSTP. Jak wysłać taki sygnał?
Uruchom jeszcze raz program sleep z parametrem 200 i również wyślij do niego TSTP, a następnie

uruchom polecenie „sleep 100 &”. Co oznacza „&”? Wyświetl swoje zadania za pomocą jobs. Które
zadania się wykonują, a które nie? Użyj poleceń bg i fg, żeby odpowiednio uruchamiać zadania w tle i

na pierwszym planie.

Ćwiczenie 3 Sygnały

Do czego służy polecenie kill? Uruchom kill z opcją –l. Spróbuj wysłać sygnały HUP, INT, TSTP,
QUIT, KILL, TERM za pomocą tego polecenia do programu sleep uruchomionego w tle. Następnie

uruchom drugie okno konsoli, uruchom w nim program vi, a następnie z pierwszego okna spróbuj
wysłać do niego sygnał INT. Czy vi reaguje tak samo na INT, jak sleep? Napisz program, który

przechwytuje sygnał INT i nie przerywa swojego działania (użyj signal()).

Ćwiczenie 4 fork()

Uruchom program. Wyjaśnij kod i działanie programu.

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>
int main()

{
int a;

switch((a=fork()))
{

case -1:
/* fork nie zadzialal */

printf("Ups.\n");
break;

case 0:
/* kod procesu potomnego */

printf("Dzieciak: rodzicem jest proces o pid=%d\n", getppid());
printf("Dzieciak: moj PID=%d\n", getpid());

sleep(60);
printf("Dzieciak: do widzenia.\n");

_exit(0);
break;

default:
printf("Rodzic: fork zwrocil PID dzieciaka: %d\n", a);

sleep(30);
printf("Rodzic: do widzenia.\n");

_exit(0);
break;

}
return 0;

}

Uruchom program w tle. Sprawdź, ile powstało procesów o tej nazwie, do której skompilowałeś

program, jakie mają identyfikatory PID i PPID. Zwróć też uwagę na PID shell’a. Poczekaj na
zakończenie rodzica i sprawdź jeszcze raz. Czy proces potomny powinien kończyć się po rodzicu? Kiedy
fork() może zwrócić -1?

Ćwiczenie 5 wait()

Program z ćwiczenia 4 zmodyfikuj tak, żeby rodzic przy pomocy wait() czekał na zakończenie

procesów potomnych. Zakończ proces potomny przy pomocy kill. Wykorzystaj WIFEXITED() i
WTERMSIG(), żeby wyświetlić w sekcji rodzica informacje o zakończeniu procesu potomnego.

Ćwiczenie 6 execl()

Uruchom program. Wyjaśnij kod i działanie programu.

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main()
{

printf("Program do podmiany kodu.\n");
sleep(2);

printf("Podmieniam kod.\n");
execl("/bin/ls", "ls", 0);

execl("/bin/date", "date", 0);
printf("Czesc.\n");

return 2;
}

Czy drugie wywołanie execl() ma sens? Usuń „/bin/” w ścieżkach, skompiluj, wykonaj program. Co
się zmieniło?

Umieść w bieżącym katalogu plik z kodem (poniżej), który skompiluj do nazwy „nowy”. Linijkę execl("/
bin/ls", "ls", 0); zamień na execl("nowy", "totamto", 0); . Uśpij program po podmianie kodu.

Użyj ps, co się zmieniło?

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>
int main()

{

printf("Ide spac.\n");

sleep(15);
printf("Koncze.\n");

return 0;

}

Zmodyfikuj kod tak, żeby wyświetlał pid rodzica.

Ćwiczenie 7 Wątki

Skompiluj poniższy kod (z opcją –pthread), wykonaj i wytłumacz go.

#include <stdio.h>

#include <pthread.h>
#include <pthread.h>

struct dane {

int numer;
int czas;

};

void *procedura_watku(void *dane_przekazane_do_watku){
struct dane *d = (struct dane *) dane_przekazane_do_watku;

int i;
printf("Poczatek watku nr %d.", d->numer);

for (i=0; i<d->czas; i++)
{

printf("Watek: spie w petli %i.\n", i+1);
sleep(2);

}
printf("Koniec watku nr %d\n", d->numer);

return;
}

main(){

pthread_t watek_id;
int i;

struct dane a;
a.numer = 1;

a.czas = 5;
printf("Uruchamiam watek.\n");

pthread_create(&watek_id, NULL, procedura_watku, &a);
sleep(1);

for (i=0; i<5; i++)
{

printf("Glowny: spie w petli %i.\n", i+1);
sleep(3);

}
printf("Koniec programu.\n");

return;
}

Zmień powyższy kod tak, aby wątek spał łącznie 20 sekund. Sprawdź, co się dzieje. Następnie wymuś,
żeby program główny czekał na zakończenie wątku przy pomocy pthread_join().

* Ćwiczenie 8 waitpid()

Zamiast wait() w ćwiczeniu 5 użyj waitpid(); efekt działania programu ma być taki sam.

* Ćwiczenie 9 Wątki

Napisz program, który co sekundę próbuje wyświetlić bieżącą datę i jednocześnie, niezależnie od

programu głównego, co sekundę wysyła pakiety ICMP do adresu IP będącego argumentem wywołania
programu. Użyj system() oraz sprintf().