mercredi 23 mars 2011

Examen systèmes d'exploitation Examen SE - processus - Le shell et les scripts

Objectifs : - Les processus dans un SE.
                  - La communication par signaux et par tubes.
                  - Le shell et les  scripts.
                 - Programmer sous un SE.


NB : Les  valeurs  de  retour   des  primitives  ne  sont  pas  syst´ematiquement  test´ees  dans  les  programmes   de  l´enonc´e.  On supposera  donc que les primitives  ne renvoient  jamais  un code d’erreur.


Les processus


Exercice 1.
1.  Combien de processus engendre  l´evaluation de la commande  C

fork() && ( fork() || fork() ) ;
2.  Dessiner l’arbre g´en´ealogique des processus engendr´ees par cette  ligne.

Exercice 2.  Consid´erer le programme  suivant :

--------------------------------------------

forkpause.c

1 : #include <stdio.h>
2 : #include <stdlib.h>
3 : #include <unistd.h>
4 : #include <signal.h>
5 :
6 : void interruption(int signum)
7 : {
8 :    if (signum == SIGINT)
9 :    printf("UN\n");
10 : }
11 :
12 : int main(void)
13 : {
14 :    int pid;
15 :
16 :    signal(SIGINT, &interruption);
17 :    signal(SIGALRM, &interruption);
18 :    pid = fork();
19 :    srand(pid);
20 :    if (!pid)
21 :    {
22 :    sleep(rand() % 2);
23 :    printf("DEUX\n");
24 :    kill(getppid(), SIGINT);
25 :    } else
26 :    {
27 :    alarm(5);
28 :    sleep(rand() % 2);
29 :    printf("TROIS\n");
30 :    pause();
31 :    }
32 :    exit(EXIT_SUCCESS);
33 : }
-------------------------------------------- 

1.  R´epondre aux questions  suivants,  en expliquant votre  r´eponse.
Que peut se passer si l’on supprime  la ligne 30 ?
Que peut se passer si l’on supprime  la ligne 27 ?
Que se passe-t-il  si on ´echange l’ordre des lignes 18-19 ?
2.  Donner  les diff´erents affichages pouvant ˆetre produits  par ce programme.

 La communication par signaux
--------------------------------------------
signaux.c

1 : #include <stdio.h>
2 : #include <stdlib.h>
3 : #include <unistd.h>
4 : #include <signal.h>
5 :
6 : sigset_t ens_vide, ens_tstp;
7 : struct sigaction action;
8 :
9 : void handler(int sig)
10 : {
11 :    switch (sig)
12 :    {
13 :    case SIGQUIT:
14 :    sigprocmask(SIG_SETMASK, &ens_vide, NULL);
15 :    sigprocmask(SIG_SETMASK, &ens_tstp, NULL);
16 :    sigaction(SIGINT, &action, NULL);
17 :    break;
18 :    case SIGINT:
19 :    printf("A+\n");
20 :    exit(0);
21 :    break;
22 :    case SIGTSTP:
23 :    printf("Bonjour\n");
24 :    break;
25 :    default:
26 :    break;
27 :    }
28 :    return;
29 : }
30 :
31 : int main(void)
32 : {
33 :    action.sa_handler = handler;
34 :    sigemptyset(&action.sa_mask);
35 :
36 :    sigemptyset(&ens_vide);
37 :    sigemptyset(&ens_tstp);
38 :    sigaddset(&ens_tstp, SIGTSTP);
39 :    sigprocmask(SIG_SETMASK, &ens_tstp, NULL);
40 :
41 :    sigaction(SIGTSTP, &action, NULL);
42 :    sigaction(SIGQUIT, &action, NULL);
43 :
44 :    for (;;);
45 :
46 :    exit(0);
47 : }

 -------------------------------------------- 
On rappelle que la frappe de CTRL-C envoie le signal SIGINT au processus qui se trouve en avant-plan. De mˆeme pour CTRL-\ et SIGQUIT (on suppose que l’on se trouve  pas sur une machine Sun) et CTRL-Z et SIGTSTP.


Exercice 3.   

Commenter, ligne par ligne, le programme  signaux.c, en donnant assez d’explications.


Exercice 4.   

Dire ce qui est  affich´e  `a  l´ecran  si pendant  l’ex´ecution  en avant-plan du programme ci dessus l’on tape :


1.  CTRL-Z, CTRL-C,
2.  CTRL-\, CTRL-C,
3.  CTRL-Z, CTRL-\, CTRL-C,
4.  CTRL-\, CTRL-Z, CTRL-C,
5.  CTRL-\, CTRL-Z, CTRL-\, CTRL-C,
6.  CTRL-Z, CTRL-Z, CTRL-\, CTRL-C,
La communication par tubes

Consid´erer le programme  suivant :
 --------------------------------------------
tubes.c
1:#include<stdlib.h>
2:#include<unistd.h>
3:#include<fcntl.h>
4:#include<sys/stat.h>
5:
6:char*nom_pf="tube_pf";
7:chartampon[100];
8:intno_lu;
9:
10:voidpere(d_lecture)
11:{
12:intd_ecriture;
13:
14:while((no_lu=read(d_lecture,tampon,sizeof(tampon)))>0)
15:{
16:d_ecriture=open(nom_pf,O_WRONLY);
17:write(d_ecriture,tampon,no_lu);
18:close(d_ecriture);
19:}
20:exit(0);
21:}
22:
23:voidfils(d_ecriture)
24:{
25:char*message="abcdefghilmno\n";
26:intd_lecture=open(nom_pf,O_RDONLY);
27:
28:do
29:{
30:if(*message==0)
31:break;
32:write(d_ecriture,message++,sizeof(char));
33:no_lu=read(d_lecture,tampon,sizeof(tampon));
34:write(1,tampon,no_lu);
35:}
36:while(no_lu>0);
37:
38:exit(0);
39:}
40:
41:intmain(void)
42:{
43:intfp[2];
44:
45:unlink(nom_pf);
46:mkfifo(nom_pf,0600);
47:pipe(fp);
48:
49:if(fork())
50:pere(fp[0]);
51:else
52:fils(fp[1]);
53:
54:exit(0);
55:}
-------------------------------------------- 
Exercice 5.   

Donner  un aper¸cu sur le programme,  en expliquant de fa¸con succincte  ce qui devrait  faire.

Exercice 6.   

Dans  le programme on y trouve des erreurs  de traitement des tubes  : une  premi`ere  erreur  regarde  le traitement des tubes  nomm´ees, une deuxi`eme erreur  regarde  le traitement des tubes  anonymes.

Trouver  ces deux erreurs,  pour chacune  erreur  expliquer  la raison pour lequel il s’agit d’une erreur  et le corriger.

Le shell et les  scripts


Exercice 7.  Consid´erer le script pluff.sh.
 --------------------------------------------
pluff.sh

1 : #!/bin/bash
2 :
3 : if [ "$1" -eq 0 ]
4 :    then
5 :    echo $1
6 : else
7 :    ARG=‘expr $1 - 1‘
8 :    $0 $ARG $2 | $2
9 : fi

 
-------------------------------------------- 

Écrire un programme en langage C ´equivalent au script  pluff.sh. On utilisera  les primitives  pipe, dup, execlp.


Exercice 8.  Consid´erer le programme  succ.c :
 --------------------------------------------
succ.c

1 : #include <stdio.h>
2 : #include <stdlib.h>
3 :
4 : int main(void)
5 : {
6 :    int i;
7 :
8 :    scanf("%d", &i);
9 :    fprintf(stderr, "%d\n", 1);
10 :    printf("%d\n", ++i);
11 :    exit(0);
12 : }
 -------------------------------------------- 

On supposera  qu’un ex´ecutable succ (correspondant au programme succ.c) et le fichier pluff.sh se trouvent dans un des r´epertoires de la variable  d’environnement PATH.

1.  Dire ce qui est affich´e `a l´ecran par la commande

$ pluff.sh 3 succ
2.  Combien  de processus nomm´es  succ sont  engendr´es  par  la mˆeme  commande ? Combien  de processus nomm´es
  succ sont engendr´es par la commande

$ pluff.sh n succ
ouù n est un nombre entier  positif.
3.  Peut-on remplacer  les lignes 9-10 du programme succ.c par la ligne

printf("%d\n%d\n",1,++i);
?
Expliquer  votre  r´eponse.
Un  peu de  programmation


Exercice 9.  

Donner  le sch´ema d’un programme  serveur. Le serveur ´ecoute sur une tube  nomm´e, et, chaque fois qu’il recoit  une requˆete  de connexion  par  un  processus  client,  il cr´ee  un fils qui s’occupe de traiter la connexion  `a  l’aide d’une nouvelle couple de tubes nomm´ees (la communication est bidirectionnelle) d´edi´ee `a cette connexion. Le serveur ne s’arrˆete jamais.

On  peut  faire  l’hypoth`ese qu’un  client demande  une  connexion  en ´ecrivant son PID  dans  le tube du  serveur. On d´etaillera seulement la gestion des tubes  par le fils, et non le traitement de la connexion.
 

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