LEIC/LERC 2012/2013

Sistemas Operativos

Aula 2

Processos Unix

Objectivo

• Utilização dos comandos Unix para gestão de processos.
• Familiarização com as funções sistema para criação de processos: fork, exec, wait.

Introdução

1. Observação dos processos no sistema (slide)

  ps -lA

a) Que processos observa?

b) Que aplicação o processo está a executar?

c) O que significam as colunas PID e PPID?

d) Identifique três processos relacionados hierarquicamente.

2. Principais chamadas sistema para criação de processos

Copie o ficheiro aula2-eg1.tgz para a sua área de trabalho e descomprima o seu conteúdo com o comando:

  tar -zxvf aula2-eg1.tgz

a) Estude o código fonte com a ajuda do slide, compile e execute a aplicação.

b) Confirme que se trata realmente de dois processos em execução:

• Adicione a instrução sleep(20) no final da função main (estude a página do manual: man -S3 sleep).
• Recompile, execute a aplicação e, noutra consola, observe os dois processos com: ps -lu <username>.
• Confirme o PID e PPID produzidos pelo output do programa.
• No fim do teste remova a instrução sleep(20).

c) Modifique o código para que o processo pai espere pela terminação do processo filho (slide).

d) Verifique que o pai espera realmente pelo filho:

• Adicione a instrução getchar() na função executada pelo processo filho.
• Recompile e execute a aplicação. Explique o que acontece ao pressionar Enter.
• Remova a instrução getchar().

e) Verifique o que acontece se o pai não esperar pelo filho:

• Adicione a instrução getchar() na função executada pelo pai, antes da chamada à função wait().
• Recompile e execute a aplicação sem introduzir um caracter.
• Abra outro terminal e execute o comando ps -lu <username>. Explique a lista de processos existentes.
• Introduza um caracter de modo a que o processo pai execute a função wait.
• Execute novamente o comando ps -lu <username>. Explique a nova lista de processos existentes.
• Remova a instrução getchar().

f) Modifique o programa de acordo com o slide.

• Recompile e execute a aplicação. Compreenda o output produzido.
• Qual a utilidade da função execl? Explique os argumentos usados no execl do exemplo.

g) Modifique o programa anterior para que o comando seja executado com a opção -b.

Material de Apoio

• Manuais de apoio do fork, exec, wait.

Exercícios

SO Shell (sosh)

Uma shell é uma aplicação que lê os comandos introduzidos pelo utilizador numa consola e os executa de acordo com uma semântica própria, como por exemplo bash e ksh. O exercício consiste em desenvolver um interpretador de comandos muito simples chamado sosh. A construção do interpretador será feito por etapas (sugestão: crie cópias de segurança sucessivas entre versões).

1. Implemente a sosh 0.1 suportando os seguintes requisitos:

• está em loop a servir comandos introduzidos pelo utilizador;
• reconhece o comando quem que serve executando o comando Unix who num processo independente;
• o processo pai deve esperar pelo processo filho;
• a aplicação termina com Ctrl-C.

2. Implemente a sosh 0.2:

• Suportar os seguintes comandos introduzidos pelo utilizador:
  • quem - executa o comando Unix who.
  • psu - lista os processos em execução do utilizador.
  • help - lista os comandos suportados.
  • exit - sai da shell.

Sugestões:

• Se utilizar a versão execlp, não é necessário indicar o caminho absoluto do comando desde que este se encontre na variável de ambiente PATH.
• Utilize o ddd como ajuda para identificar se a leitura e parsing dos comandos de entrada são feitos correctamente.

3. Implemente a sosh 0.3.

 a) Além dos comandos anteriores, a nova versão deve permitir executar as aplicações localizadas em /usr/bin, com número variável de argumentos.

Sugestões:

• Faça parsing da linha de comandos utilizando o strtok (exemplo strtok.c).
• Utilize a variante execv para suportar argumentos variados (exemplo execv.c).

b) Organize o código da aplicação colocando a implementação dos comandos da sosh num módulo (.h e .c) independente:

• Adopte o ficheiro cmds.h e coloque a implementação respectiva no ficheiro cmds.c.
• O programa principal deve encontrar-se no ficheiro sosh.c.
• Adopte esta Makefile para suportar regras implícitas. Compreenda como funcionam as regras implícitas.

Exercício de Avaliação 2

sillyShell - Interpretador elementar de comandos

Construa um interpretador elementar de comandos capaz de suportar os seguintes comandos (e respectivos argumentos/opções) introduzidos pelo utilizador:

• dir - executa o comando Unix ls seguido de pwd;
• copy - executa o comando unix cp;
• delete - executa o comando unix rm;
• edit - executa gedit (editor de texto);
• quit - sai da shell.

Adicionalmente, o sillyShell deve implementar as seguintes funcionalidades:

• log - lista de todos os comandos executados, ordenados cronologicamente;
• log -a - lista todos os comandos executados, ordenados alfabeticamente;
• log -b -lista dos comandos, por ordem cronológica, que não foram executados com sucesso;
• log -d nome_comando - remove todas as ocorrências do comando nome_comando da lista de log.

Sugestões: (i) para a execução dos comandos utilize a chamada de sistema fork; (ii) utilize uma lista dinâmica para armazenar strings (para o efeito, pode alterar o código da lista de inteiros da 1ª aula); (iii) adicione o código fonte da lista como ficheiros independentes (.h e .c) e actualize a Makefile.