Il sistema operativo LINUX Semafori 2 Sommario Sommario Select

Sistemi operativi – Modulo II
I semafori 2
Il sistema operativo LINUX
Semafori 2
Sommario
• Select
– Esempio
• Tema d’esame
Giorgio Di Natale <[email protected]>
Stefano Di Carlo <[email protected]>
Politecnico di Torino
Dip. Automatica e Informatica
Sommario
• Select
– Esempio
• Tema d’esame
Select
• La system call read è bloccante
• Non è possibile eseguire contemporaneamente
una wait su due semafori (se si utilizza la read)
• La system call select restituisce l’informazione
relativa allo stato di un insieme di file
Select
Select
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select( int n,
fd_set *readfds,
fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
int select( int n,
fd_set *readfds,
fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
G. Di Natale, S. Di Carlo
Set di file descriptor
sbloccanti quando
effettuano una
lettura
1
Sistemi operativi – Modulo II
I semafori 2
Select
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
Set di file descriptor
sbloccanti quando
effettuano una
scrittura
int select( int n,
fd_set *readfds,
fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
Select
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
Set di file descriptor
sbloccanti quando
int select( int n,
generano un errore
fd_set *readfds,
fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
Select
Select
#include <sys/time.h>
Massimo file
descriptor
#include <sys/types.h>
all’interno dei 3 set
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select( int n,
fd_set *readfds,
fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
int select( int n,
fd_set *readfds,
fd_set *writefds,
Timeout
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
Select – Funzionamento
• La select è bloccante fino a quando:
– un file nel set di file descriptor in lettura
effettua una lettura, oppure
– un file nel set di file descriptor in scrittura
effettua una scrittura, oppure
– un file nel set di file descriptor in errore genera
un errore, oppure
– Scade il timeout
G. Di Natale, S. Di Carlo
Select – Funzionamento
• Quando la select si sblocca, nei file descriptor
set rimangono solo i file che hanno avuto una
variazione di stato
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Sistemi operativi – Modulo II
I semafori 2
Select – Valore di ritorno
• La select restituisce il numero di file descriptor
che hanno avuto una variazione dello stato.
Timeout
• Il timeout viene specificato con precisione al
micro secondo:
struct timeval {
time_t tv_sec;
time_t tv_usec;
}
Sommario
• Select
– Esempio
• Tema d’esame
G. Di Natale, S. Di Carlo
Gestione dei set
• FD_ZERO (fd_set *set)
– Inizializza un nuovo set
• FD_SET (int fd, fd_set *set)
– Inserisce un file descriptor nel set
• FD_CLR (int fd, fd_set *set)
– Elimina un file descriptor da un set
• FD_ISSET (int fd, fd_set *set)
– Restituisce 1 se il file descriptor è nel set
Timeout - Nota
• Per effettuare la system call sleep con
precisione al micro secondo, è possibile
chiamare la select con i tre file descriptor set
vuoti
Esempio
• Scrivere un programma che legga da due pipe
contemporaneamente.
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Sistemi operativi – Modulo II
#include
#include
#include
#include
<sys/time.h>
<sys/types.h>
<unistd.h>
<stdio.h>
I semafori 2
Esempio
Esempio
if (f!=0) { /* Padre */
while (1) {
printf ("Invio a
write (pipe2[1],
sleep (3);
printf ("Invio a
write (pipe1[1],
sleep (3);
}
int main()
{
int pipe1[2], pipe2[2];
int f;
fd_set fds;
char buf;
int max, r;
pipe (pipe1);
pipe (pipe2);
f = fork();
} else { /* Figlio */
FD_ZERO (&fds);
FD_SET (pipe1[0], &fds);
FD_SET (pipe2[0], &fds);
max = (pipe1[0]>pipe2[0]?pipe1[0]:pipe2[0])+1;
while (1) {
r=select (max, &fds, NULL, NULL, NULL);
if (FD_ISSET(pipe1[0], &fds)) {
read (pipe1[0], &buf, 1);
printf ("Ricevuto da pipe1.\n");
FD_SET (pipe2[0], &fds);
} else {
read (pipe2[0], &buf, 1);
printf ("Ricevuto da pipe2.\n");
FD_SET (pipe1[0], &fds);
}
}
}
return 0;
pipe1.\n");
"C", 1);
} else { /* Figlio */
FD_ZERO (&fds);
FD_SET (pipe1[0], &fds);
FD_SET (pipe2[0], &fds);
max = (pipe1[0]>pipe2[0]?pipe1[0]:pipe2[0])+1;
while (1) {
r=select (max, &fds, NULL, NULL, NULL);
if (FD_ISSET(pipe1[0], &fds)) {
read (pipe1[0], &buf, 1);
printf ("Ricevuto da pipe1.\n");
FD_SET (pipe2[0], &fds);
} else {
read (pipe2[0], &buf, 1);
printf ("Ricevuto da pipe2.\n");
FD_SET (pipe1[0], &fds);
}
}
}
return 0;
Esempio
}
pipe2.\n");
"C", 1);
Esempio
}
Sommario
• Select
– Esempio
• Tema d’esame
G. Di Natale, S. Di Carlo
Problema
• Si implementi in linguaggio C un programma che
realizzi 10 processi “treno”.
• Ogni treno t percorre una sua linea ferroviaria
LE(t) ed entra in una stazione S con un solo
binario.
• Dalla stazione escono le linee LU(1), LU(2), LU(3)
ed LU(4).
• Un treno non può entrare in stazione provenendo
dalla linea LE(k) se la stazione e’ occupata
oppure se la linea di uscita che il treno richiede
per proseguire il suo viaggio non è libera.
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Sistemi operativi – Modulo II
I semafori 2
Problema
Analisi del problema
• Un treno arriva alla stazione ad intervalli di tempo
casuali, decide di proseguire su una linea LU
scelta a caso, e la occupa per un numero casuale
di secondi.
• Quando la stazione viene liberata da un treno e
più treni sono in attesa di entrare viene fatto
procedere quello che arriva dalla linea di entrata
con indice più basso.
Stazione
Soluzione
Soluzione
Stazione
Stazione
Id del treno +
Binario uscita
Id del treno +
Binario uscita
Soluzione
Stazione
Binario
uscita
Id del treno +
Binario uscita
G. Di Natale, S. Di Carlo
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