guia beej ipcs es

LaGuaBeejdeComunicacinentreprocesosUnix

Versin0.9.3(16denoviembrede2004)[http://www.ecst.csuchico.edu/~beej/guide/ipc/]

IntroSabequeesfcil?Usarlafuncinfork()(forksignificabifurcacin).Ustedpuedebifurcarunprocesotodoeltiempoytratarunproblemaenformaparalelayfraccionadaenpedazoscortos.Obviamenteestoesmsfcilsilosprocesosnosecomunicanentresmientrasestncorriendoypuedenquedarsehaciendolopropiosipreocuparseporlosdemsprocesos.Sinembargo,cuandoempiezaabifurcarprocesoscomienzaapensarenlasaplicacionesmultiusuarioquepodrahacersilosprocesospudierandialogarconlosdemsprocesosenformasencilla.Tambinpuedeintentarhacerunarrayglobalyluegobifurcarseparaversiesteescompartido.(esdecir,versitantoelprocesohijocomoelprocesopadreusanelmismoarray.)Encontrarqueelprocesohijotienesupropiacopiadelarrayyelpadreesolvidadoparaqueelhijopuedahacercualquiercambio.Cadavezqueunprocesocreaaotro,letransfieresusrecursos,peronoseduplican.Elkerneldetectaelaccesoparamodificarunrecursoporpartedelhijoyenesemomentocreaunacopiapropia.Cmopuedeconseguirqueestostiposhablenconotros,compartanestructurasdedatosyseangeneralmenteamigables?Estedocumentodiscutediversosmtodosdecomunicacinentreprocesos(IPCs)quepuedenlograrestecometidoalgunodeloscualessonmejoresymssatisfactoriosparaciertastareasqueparaotras.

PblicoSiustedconoceCoC++yesbastantebuenousandoelentornoUnix(uotrosentornosPOSIXquesoportenestassystemcalls),estedocumentoesparausted.Sinoestfamiliarizado,bueno,Estenelhorno!.Estedocumentosupone,sinembargoqueustedcuentaconunabastaexperienciaenprogramacinenC.EstedocumentosignificauntrampolnparaelusuarioenelreinodelasIPCsentregandounaapreciacinglobalyconcisadevariastcnicasentalsentido.stenoeseljuegodefinitivodedocumentosquecubrenesteasunto,sinoquesoloesunpieparaintroducirseenelmundodelasIPCs.

PlataformaycompiladorSecompilaronlosejemplosenestedocumentobajoLinuxqueusagcc.EllostambinsehanpodidocompilarbajoHPUX10.10usandoccAe.

Documentosespecficos:.Unfork()adecuado.seales.Pipes.FIFOS(llamadaspipes).Archivosprotegidos

SysVIPCs.Colasdemensajes.Semforos.MemoriaCompartida.Mapadearchivosenmemoria.SocketsdeUnix

Msrecursos

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Unfork()adecuadoLafuncinfork()puedepensarsecomounmediopoderoso.Poderqueavecespuedepensarsecomounboletoaladestruccin.Porconsiguiente,debetenercuidadocuandoutilizaelforkensusistema.Noesquenuncadebajugarconfork,solotienequesercauto.Unfork()eslaformacmoUnixempiezanuevosprocesos.Bsicamente,sucedeas:elprocesopadre(elqueyaexiste)sebifurcaaunprocesohijo(elnuevo).Elprocesohijoobtieneunacopiadelosdatosdelpadre.Voal!Tienedosprocesosdondehabaunosolo!Porsupuesto,sillenalamquinadeprocesoselsistemasetornartanlentoqueforzarareiniciarlasmquinas.Enprimerlugar,debeconoceralgoacercadelaconductadelprocesobajoUnix.Cuandounprocesosemuere,realmentenosemarchacompletamente.Estmuerto,porqueyanoestcorriendo,perounremanentepequeoestesperandoalrededorparaserrecogidoporelprocesopadre.Esteremanentecontieneelvalordelretornodelprocesodelhijoyalgoms.Asdespusdeunabifurcacindelprocesopadreaunprocesohijo,debeesperar(waitpid())alprocesohijoparaterminar.Esesteactodeesperaelquepermitequetodoslosremanentesdelhijopuedandesaparecer.Naturalmente,hayunaexcepcinalareglaanterior:elpadrepuedeignorarlasealSIGCLDyentoncesnotendrqueesperar.Estopuedehacerse(ensistemasquelosoportan)delsiguientemodo:

main(){signal(SIGCLD,SIG_IGN);/*ahoranotengoqueesperar!*/..fork();fork();fork();/*sereproducecomoconejos!*/Ahora,cuandounprocesohijosemuereynohasidoesperado,estesemostrarnormalmenteenunalistadopscomo(difunto).Esteseguirsiendodifuntomientraselpadreloespereoserepartecomosemencionadebajo.Hayotrareglaquedebeaprenderahora:cuandoelpadresemuereantesdequeculminelaesperadelhijo(asumiendoquenoestignorandoSIGCLD),elhijoesreenparentadoalprocesoinicialinit(conPID1).Estonoesunproblemasielniotodavaestviviendobienybajocontrol.Sinembargo,sielhijoyaestdifunto,estaremosporunmomentoenunlazo,Veaqueelpadreoriginalyanopuedeesperar,porqueestmuerto.Entoncescmosabenlosinitquedebenesperaraestosprocesoszombis?Larespuesta:esmgico!Bien,enalgunossistemas,elinitdestruyetodoslosprocesosdifuntosqueposeeperidicamente.Enotrossistemas,lmuydescaradoseniegaavolverseelpadredecualquierprocesodifuntoyencambiolosdestruyeinmediatamente.Siestusandounodelossistemasanteriores,podraescribirunalazoquellenealatabladeprocesosconprocesosdifuntosposedosporINIT.Nohabrahechofelizasuadministradordesistema?Sumisin:asegresequesuprocesopadreignoreSIGCLD,oespereatodoslosprocesoshijosbifurcados.Endefinitiva:loshijossevuelvendifuntosalaesperadelpadre,amenosqueelpadreestignorandoSIGCLD.Adems,loshijos(vivosodifuntos)cuyospadressemuerensinesperarlosaellos(asumiendoqueelpadredenuevonoestignorandoSIGCLD)sevuelvenhijosdelprocesoinitquelosrepartemanualmente.LafuncinforkledevuelvealpadreelPIDdelhijoo1sihuboalgnerrormientrasquealhijoledevuelveun0.Bien!Aquestaunejemplodecmousarfork():#include#include#include#include#include#include

main(){pid_tpid;intrv;

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switch(pid=fork()){case1:perror("fork");/*algosalimal*/exit(1);/*elpadretermina*/

case0:printf("HIJO:esteeselprocesohijo!\n");printf("HIJO:MiPIDes%d\n",getpid());printf("HIJO:ElPIDdemipadrees%d\n",getppid());printf("HIJO:Ingresemiestadodesalida(hgalocorto):");scanf("%d",&rv);printf("HIJO:Aquestamiestadodesalida!\n");exit(rv);

default:printf("PADRE:Esteeselprocesopadre!\n");printf("PADRE:MiPIDes%d\n",getpid());printf("PADRE:ElPIDdemihijoes%d\n",pid);printf("PADRE:Ahoraesperoamihijoparasalir...\n");wait(&rv);printf("PADRE:Elestadodesalidademihijoes%d\n",WEXITSTATUS(rv));printf("PADRE:Aquestoyafuera!\n");}}

Elpid_tesuntipogenricodelproceso.BajoUnix,steesunshort.Paraquealllamaralfork()sesalveelvalorretornadoenlavariabledelpidfork()essencillayaquepuededevolverslotrescosas:0:Sidevuelve0,eselprocesohijo.PuedeconseguirlosPIDdelpadrellamandoalafuncingetppid().TambinpuedeconseguirsupropioPIDllamandoalafuncingetpid().

1:Sidevuelve1,algosalimal,yningnhijofuecreado.Useperror()paraverloquepas.Probablementellenlatabladeprocesos.Otrovalor:Cualquierotrovalordevueltoporfork()significaqueeselpadreyqueelvalordevueltoeselPIDdesuhijo.staeslanicamaneradeobtenerlosPIDdesushijos,

Cuandoelhijollamafinalmenteaexit(),elvalorretornadollegaralpadrecuandoesteespera.Comoustedpuedeverdelallamadaalainstruccinwait(),hayalgunasrarezasqueentranjuegocuandoimprimimoselvalorretornado.NosreferimosalusodeWEXITSTATUS().Estaesunamacroqueextraeelvalorrealretornadodelhijoalaesperadequesusvaloresseaningresados.S,haymsinformacinencerradaeneseenterolepermitirverlomsadelanteporsmismo.Lavariablervesunargumentoparalafuncinscanf(),unpunteroaentero.Scanfdevuelveenlavariabledememoria(tipoint,enestecaso)apuntadaporrv,elnmeroqueletipeeporteclado,scanftelodevuelveconvertidoaentero.Oseascanf=scanwithformat,comoprintf,soloquescanfteleelaentradayprintfteescribeenlasalida...Loquehaceelprogramaespedirteelcdigoderetorno.Seloingresaporteclado,yretornaconeseparmetroenlafuncinexit().Nadatil...soloungrupodeexcusasparaejercitarprogramacin....esoesloqueencontrarenlaguadebeej.

Sepreguntarcomohacewait()parasaberqueprocesoespera?Yaqueelpadrepuedetenervariosprocesoshijos.Larespuestaessimple,misamigos:esperaporcualquierhijoquellegueprimeroparaterminar.Siquiere,puedeespecificaraquhijoesperarllamandoalainstruccinwaitpid()conelPIDdesuhijocomoargumento.Otracosainteresanteparanotardelejemploanterioresqueelpadreyelhijousanlavariablerv.Significaestoqueescompartidoentrelosprocesos?NO!Sifuera,yonohabraescritotodoestematerialdeIPC.

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Cadaprocesotienesupropiacopiadetodaslasvariables.Haymuchosotrosdatosquesecopiantambin,perotendrqueleerlaspginasdelMANparavereso.Unanotafinalsobreelprogramaanterior:Youtilicuncambiodedeclaracinparamanejarelfork(),yestonoeslomsusual.Amenudoverunadeclaracintancortacomolasiguiente:

if(!fork()){printf("Yosoyelhijo!\n");exit(0);}else{printf("Yosoyelpadre!\n");wait(NULL);}

Elejemploanteriortambindemuestraesperarconwait()sinoleimportaelvalorqueretornaelhijopuedesolollamarlaconNULLcomoargumento.

ConclusionesElfork()esunasystemcallparacrearprocesos.Losprocesosbifurcadoscorrespondenaunamismacopiafsicadelcdigoylosdatosapuntadapor2descriptoresdeprocesosdiferentes.(unacopia=2procesosesloquecaracterizaalLighweigtprocess)

PginasHPUXdelMANSinoejecutaHPUX,verifiquelassiguientespginaslocalesdelMAN:

exit() fork() ps signal() signallisting wait() waitpid()

SealesHayunmuyfcil,simple,yavecestilmtodoparaqueunprocesoavisealgoaotro:lasseales.Bsicamenteunprocesopuedeactivarunasealytenerunefectodeliberadosobreotro.Elhandlerdelaseal(justamenteunafuncin)esinvocadoyelprocesopuedemanejarlo.Losprocesospuedensealizarseentresopuedehacerloelkernel.Algunassealespuedenignorarse,otraspuedeninterceptarseycambiarelhandler.Porejemplo,unprocesopodraquererdeteneraotro,yestopuedeserhechoenviandolasealSIGSTOP.Paracontinuar,elprocesotienequerecibirlasealSIGCONT.Cmosabeelprocesoquedebehacercundorecibeunaciertaseal?Bien,muchassealessonpredefinidasyelprocesotieneunhandleryaestablecidoparamanejarla.

Unhandlerpredefinido?S.TomeSIGINTporejemplo.staeslasealdeinterrupcinqueunprocesorecibecuandoelusuariopulsa^C.ElhandlerpredefinidoparaSIGINThacequeelprocesotermine!Lesuenafamiliar?Bien,comopuedeimaginarse,puedeatropellarlasealSIGINTparahacercualquiercosaquequiera(onadaenabsoluto!)Ustedpodratenersuprocesodeprintf()Ahorasabequepuedetenersuprocesopararesponderacasicualquiersealdecasicualquiermaneraquequiera.Hayexcepcionesnaturalmente,comoporotraparteserademasiadofcilentender.TomelasealmspopularSIGKILL,seal#9.TecleandoKILL9mataunprocesoencurso.UstedestabaenvindoleSIGKILL.Ahoratambinpodrarecordarqueningnprocesopuedeescapardeun"kill9",.SIGKILLesunadelassealesalasqueustednopuedeagregarsupropiohandlerparalaseal.ElSIGSTOPmencionadotambinestenestacategora.ElcomandoKILLpermiteenviarsealesdesdeelprompt.

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Adems:ustedusaamenudoelcomandoUnix"KILL"sinespecificarqueestenviando....peroquesealesesta?Respuesta:SIGTERM.UstedpuedeescribirsupropiohandlerparaSIGTERMparaquesuprocesonorespondaaunregular"KILL",yelusuariodeberentoncesusar"KILL9"paradestruirelproceso.)Todaslassealesestnpredefinidas?Quequiereenviarunasealquetengaimportanciayquesloustedentiendaelproceso?Haydossealesquenoestnreservadas:SIGUSR1ySIGUSER2.Ustedeslibredeusarlasparacualquiercosaquequieraydemanejarlasdelamaneraqueescoja.(Porejemplo,miprogramadereproductordeCDpodraresponderaSIGUSR1adelantandoalaprximapista.Deestamanera,yopodracontrolarlodelalneadecomandostipeandoKILLSIGUSR1nnnn".)

NopuedeenviarSIGKILLalPresidente!ComopuedesuponercomandoKILLdelUnixesunamaneradeenviarsealesalosprocesos.Porpuracoincidencia,hayunasystemcallllamadaKILL()quhacelamismacosa.TomaporargumentounnmerodefinidoyunprocessID(comosedefiniensignal.h).Haytambin,unarutinadelalibrerallamadaraise()qupuedeusarseparalevantarunasealdentrodelmismoproceso.Lapreguntaardientepermanece:cmotomaunasealSIGTERMrpidamente?Necesitausarlasealmencionadaypasarleunpunteroalafuncinquequierequeseasuhandler.Nuncauspunterosafuncin?Debecomprobarlarutinaqsort()algnda!).Nosepreocupe,sonsimples:si"elfoo("hola"!)";esunallamadaalafuncinfoo(),entonces"foo"esunpunteroaesafuncin.Ustednotienequeusarnisiquieraladireccindeloperador.Sinembargo,aquestlaseal()ruptura:

void(*signal(intsig,void(*func)(int)))(int);

Bien,lasituacinbsicaesesta:vamosapasarlasealasermanejadaascomoladireccindesuhandlercomoargumentosenlallamadaasignal().Lafuncindelhandlerdelasealqueusteddefinetomaunsolointcomoargumento,yretornaunvoid.Luego,signal()retornarunerror,ounpunteroalafuncindelhandlerprevio.Paraquetengamoscomollamarasignal()lacualaceptacomoargumentosunasealyunpunteroalhandler,yretornaunpunteroalhandlerprevio.Afortunadamenteusarloesmuchomsfcildeloqueparece.Todoloquenecesitaesunhandlerquetomeunenterocomoargumentoyretornevoid.Entoncesprepararelllamadoaunasealesfcil?HagamosunprogramasimplequemanejarSIGINTydetendrelusuarioatravsde^C,llamadosigint.doc:sigint.doc:#include#include#include#include

intmain(void){voidsigint_handler(intsig);/*prototipo*/chars[200];/*preparaelhandler*/if(signal(SIGINT,sigint_handler)==SIG_ERR){perror("signal");exit(1);}printf("Ingreseunstring:\n");if(gets(s)==NULL)perror("gets");elseprintf("ustedingres:\"%s\"\n",s);return0;}/*esteeselhandler*/

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voidsigint_handler(intsig){printf("Ahorano!\n");}

Esteprogramatienedosfunciones:elmain()qupreparaelhandler(usandolallamadaalafuncinsignal()),ysigint_handler()queselhandlerdelaseal.

Qupasacundoloejecuta?Siestenmediodelingresodelstringyteclea^C,lallamadaagets()fallaysetealavariableglobalerrnodeEINTR.Ademssellamaasigint_handler()quehacesurutina,paraqueustedrealmentevea:Ingreseunstring:gets:systemcallinterrumpida

Aquhayunapartevitaldeinformacinqueomitmencionarantes:cuandoelhandlerdelasealesllamado,elhandlerparticulardeestasealpredefinidosereestablece.Elresultadoprcticodeestoesquenuestrosigint_handler()atraparael^Cquetecleamoslaprimeravez,peronolosposteriores.Lasolucinrpidaysuciaesrestableceralhandlerdelasealdentrodesmismocomosemuestraacontinuacin:

voidsigint_handler(intsig){signal(SIGINT,sigint_handler);/*reestableseestafuncin*/printf("ahorano!\n");}Elproblemaconestearregloesquesiocurreunainterrupcinyelhandleresllamado,peroocurreotraantesdequelaprimerapuedarestablecerelhandlerdeinterrupcin,elhandlerpredefinidoserelinvocado.Seaconscientequesiestesperandomuchasseales,podraocasionarproblemas.

TodoloqueustedsabaestabamalLallamadaalasystemcallsignal()eselmtodohistricoparaprepararseales.ElestndarPOSIXhadefinidounmontndenuevasfuncionesparaenmascararlassealesquequierarecibir,verificaqusealesestnpendientes,ypreparaloshandlersdelasseales.Dadoquemuchasdeestasllamadasoperanengrupos,ojuegos,deseales,hayvariasfuncionesquetratandemanipularlasseales.

Enconclusin,elnuevomtododemanejodesealessuperaampliamentealviejo.Yoincluirunadescripcindelmismoenunaprximaversindeestedocumento,sieltiempolopermite.

AlgunassealesparahacerlopopularAquhayunalistadesealesque(probablemente)tieneasudisposicin:

Seal DescriptionSIGABRT Abortaelprocesodelaseal.SIGALRM Alarmadelreloj.SIGFPE Operacinaritmticaerrnea.SIGHUP Hangup.SIGILL Instruccinnovlida.SIGINT Sealdeinterrupcindeterminal.SIGKILL Matar(nopuedeatraparseniignorarse).SIGPIPE Escribirenunpipequenofueledo.SIGQUIT Dejarlasealdeterminal.SIGSEGV Referenciaamemorianovlida.

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SIGTERM Sealdeterminacin.SIGUSR1 Seal1definidaporelusuario.SIGUSR2 Seal2definidaporelusuario.SIGCHLD Procesohijofinalizadoodetenido.SIGCONT Continuarlaejecucinsiestabastopped.SIGSTOP Detenerlaejecucin(nopuedeatraparseniignorarse).SIGTSTP Sealdedetencindeterminal.SIGTTIN Intentodelecturadeunprocesobackground.SIGTTOU Intentodeescrituradeunprocesobackground.SIGBUS Errordebus.SIGPOLL EventodetectableporencuestaSIGPROF Perfildetiempoexpirado,SIGSYS SystemcallerroneaSIGTRAP Trace/breakpointtrap.SIGURG DatodealtaprioridaddisponibleenunsocketSIGVTALRM Timervirtualexpirado.SIGXCPU TiempodeCPUlmiteexcedido.SIGXFSZ Tamaolmitedearchivoexcedido.

Tabla1.SealesmscomunesCadasealtienesupropiohandlerpredefinido,cuyaconductasedefineenlaspginaslocalesdelM.A.N..

PginasHPUXdelMANSinoejecutaHPUX,verifiquelassiguientespginaslocalesdelMAN!

kill kill() raise() signal() signals

AquestnlaspginasdelMANparaalgunosdelosnuevoshandlersdeseales:

sigaction() sigprocmask() sigpending() sigsuspend() sigsetops

PipesNohayningunaformadeIPCqueseamssimplequelospipes.LlevadosacaboencadasaborqueproveeUnix,pipes()yfork()constituyenlafuncionalidaddetrsdel"|"en"ls|yms".Ellossonraramenteusadosparahacercosasbuenas,perosonunbuenmtodoparaaprenderacercadelosmtodosbsicosdeIPCs.Comosonmuyfciles,novamosaemplearmuchotiempoenellos.Tendremosapenasalgunosejemplosyalgnmaterial.

"Estospipesestnvacos!"Espere!Notanrpido.Aestaalturayopodranecesitardefinirunos"descriptoresdelarchivo".Permtameponerloestamanera:qutantosabeustedsobreel"FILE*"destdio.h?Sabequetienetodasesas

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funcionesbuenascomoelfopen(),fclose(),fwrite(),yas?Bien,sassonahorafuncionesdealtonivelqueseimplementanusandodescriptoresdearchivosofiledescriptors,losqueusansystemcallstalescomoopen(),creat(),close(),ywrite().LosdescriptoresdearchivosimplementesonenterosquesonanlogosalosFILE*senstdio.h.FILE*esunaestructuradefinidaenPOSIXparafuncionesdemanejodestreams(flujosdeinformacin)demasaltonivelcomolaantesmencionadasfopen,fread,fwrite,etc.Estasfuncionespermitenalgunasoperacionesmselaboradasconlosdescriptoresdelosarchivos.Lasqueusamosnosotrossonlasprimitivas,porllamarlasdealgnmodo(alviejoestiloUNIX).Porejemplo,stdineseldescriptordearchivo"0",elstdoutesel"1",yelstderresel"2".Delmismomodo,puedeabrircualquierarchivousandofopen()conlocualobtienesuspropiosdescriptoresdelarchivo,aunqueestedetalleestocultodeparausted.(EstedescriptordelarchivopuedeserrecuperadodelFILE*usandolamacrofileno()destdio.h.)

Figura1.Cmoseorganizaunpipe.

Bsicamente,unallamadaalafuncinpipe()retornaunpardefiledescriptors.Unodeestosdescriptoresseconectaalextremodeescriturayelotroaldelectura.Algopuedeescribirseenunextremodelpipe,yserledoenelotroextremoenelordenenelquevino.Enmuchossistemas,lospipessellenarndespusdequeustedescribaaproximadamente10Kenellossinleer.Comounejemplointil,elprogramasiguientecrea,escribeyleeunospipes.

#include#include#include#includeintmain(){intpfds[2];charbuf[30];if(pipe(pfds)==1){perror("pipe");exit(1);}printf("filedescriptorparaescritura#%d\n",pfds[1]);write(pfds[1],"test",5);printf("filedescriptorparalectura#%d\n",pfds[0]);read(pfds[0],buf,5);printf("leo\"%s\"\n",buf);}

Comoustedpuedever,pipe()tomaunarraydedosenteroscomoargumento.Sinoaconteceningnerror,conectalosdosfiledescriptorsylosdevuelveenelarray.Elprimerelementodelarrayeselfiledescriptordelextremodelecturadelpipe,yelsegundoesdelextremodeescritura.

fork()ypipe()tieneselpoder!Enelejemploanterior,resultadifcilverquetantilesson.Bien,yaquesteesundocumentodeIPC,pongamosunfork()enlamezclayaverquepasa.Supongaqueustedesunagentefederalqueseasignparaconseguirqueunprocesohijoenvelapalabra"test"alpadre.Noesmuyfascinante,peronienlainformticanienlavidaseraMulderdelosexpedientesX..Primero,tendremosquehacerleunpipealpadre.Luego,haremosunfork().Ahora,lapginadelMANreferidaalfork()nosdicequeelhijorecibirunacopiadelosdescriptoresdearchivodelpadre,yesto

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incluyelosdelpipe.Ahoraelhijopodrescribirenunextremodelpipeyelpadrepodrleerlosporelotroextremo.Estosehaceas:#include#include#include#include

intmain(){intpfds[2];charbuf[30];

pipe(pfds);

if(!fork()){printf("HIJO:escribiendoenelpipe\n");write(pfds[1],"test",5);printf("HIJO:terminando\n");exit(0);}else{printf("PADRE:leyendoelpipe\n");read(pfds[0],buf,5);printf("PADRE:le\"%s\"\n",buf);wait(NULL);/*esperaquetermineunhijocualquiera*/}}

Tengaencuentaquesusprogramasdebentenermuchosmschequeosdeerroresquelosmos.Yolosomitoparaayudaraquelascosasquedenclarasynocomplicarlasintilmente.Detodosmodos,esteejemploesjustocomoelanterior,exceptoqueahorahacemosfork()deunnuevoprocesoqueescribeenelpipemientrasqueelpadrelolee.Loqueseobservarseralgocomoesto:PADRE:leyendoelpipe.HIJO:escribiendoenelpipeHIJO:terminandoPADRE:leo"test"Enestecaso,elpadreintentaleerdelpipeantequeelhijoloescriba.Cuandoestopasa,sedicequeelpadresebloquea,oduerme,hastaquelosdatoslleguenparaserledos.Parecequeelpadreintentleer,comonohabadatossefueadormir,cuandoelhijotermindeescribirlosdatoselpadresedespertylosley.

Yoapuestoaquetodavaestpensandoquenohaymuchosusosparapipe()y,bien,tienerazn.LasotrasformasdeIPCssongeneralmentemstilesyamenudomsexticas.

LabsquedadelpipecomonosotrossabemosEnunesfuerzoparahacerlepensarquelospipessonbestiasrealmenterazonables,yoledarunejemplodecmousarpipe()enunasituacinmsfamiliar.Eldesafo:implementar"ls|wcl"enC.Estorequieredelusodeunpardefuncionesdelasquenuncahabrodohablar:exec()ydup().Lafamiliadefuncionesexec()reemplazaelprocesoqueestcorriendoporcualquieraquesepaseconexec().staeslafuncinqueusaremosparaejecutarlsywcl.Sonfuncionesquepermitenreemplazarunprocesoenmemoriaporotroquesepasaenlalistadeargumentos.Loquesereemplazaeselcdigoylosdatosperoseheredaelprocessdescriptor(esdecirlamismaestructuratask_struc)quetenaelprocesoreemplazado.Obviamente,alefectuarelreemplazo,seactualizanciertoscamposdetask_struc,comoporejemplo,lospunterosalasestructurasmm_strucquedescribencadabloquedememoriafsicaasignadoalprocesoporpartedelsistemaoperativo.Seheredanlosfiledescripotrsabiertos(peroOJOnoseheredanlasvariablesqueloscontienenyaquelossegmentosdelprocesosonreemplazadosporlosdelnuevoproceso!!!!),seheredaelPID,elPPID(PIDdelpadre),etc.

dup()tomaundescriptordeunarchivoabiertoqueselepasacomoargumentoyhaceunclon(unduplicado)del.Elduplicadoselohaceenelprimerdescriptorqueencuentradisponible.Asescmo

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conectaremoslasalidaestndardellsalaentradanormaldewc.Vea,stdoutdelflujodellsdentrodelpipe,yelflujodestdindelwcdentrodelpipe.Elpipeencajajustoenelmedio!

Siantessehaceclose(0)oclose(1)segncorrespondaalpadreoalhijoyluegodup(),estaltimabuscaelprimerfiledescriptorlibreapartirde0ycopiaallelfiledescriptorquerecibicomoargumento.Enesesencilloacto,redirigielarchivoaldescriptorqueencontr.Enuncasoredirigeelfiledescriptordeescrituradelpipealasalidaestndar(pantalla)yenelotroredirigelaentradaestndar(teclado)alfiledescriptordelecturadelpipe.Entonceselefectologradoesquecuandoescribaenelpipe,saleporlapantallaycuandoleaelpipeleerloqueentraportecladoDetodosmodos,aquestcdigo:#include#include#includeintmain(){intpfds[2];

pipe(pfds);

if(!fork()){close(1);/*cerrarlastdoutnormal*/dup(pfds[1]);/*hacelomismoquestdoutconpfds[1]*/close(pfds[0]);/*nonecesitamosesto*/execlp("ls","ls",NULL);}else{close(0);/*cierralastdinnormal*/dup(pfds[0]);/*hacelomismoquestdinconpfds[0]*/close(pfds[1]);/*nonecesitamosesto*/execlp("wc","wc","l",NULL);}}Yovoyahacerotranotaacercadelacombinacinclose()/dup()yaqueesbastanterara.close(1)liberaalfiledescriptor1(salidaestndar).dup(pfds[1])haceunacopiadeloescritoenelfinaldepipeenelprimerfiledescriptordisponible,queesel1yaqueacabamosdecerrarlo.Deestamanera,algoquelsescribealasalidaestndar(filedescriptor1)cambiaralpdfs[1](elqueescribealfinaldelpipe).Deigualmodoseprocedeconlaseccinwcdecdigodetrabajo,exceptoqueesalrevs.

ConclusionesProbablementeelmejorusoparalospipesesunoalqueustedestacostumbrado:enviaralasalidaestndardeuncomandoalaentradaestndardeotro.Paraotrosusos,esmuylimitadoyamenudoexistenotrastcnicasdeIPCsquetrabajanmejor.


dup() exec() fileno() fork() pipe() read() write()

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FIFOsUnFIFOesconocidaavecescomounpipenombrado.Esdecir,escomounpipe,sloquetieneunnombre!Enestecaso,elnombreeseldeunarchivoquelosprocesosmltiplespuedenabrirconopen(),leeryescribir.EsteltimoaspectodelasFIFOssediseaparapermitirlesirmasalldeunadelaslimitacionesdelospipesnormales:ustednopuedeagarrarunextremodeunpipenormalquefuecreadoporunprocesonorelacionado.Vea,siyoejecutodoscopiasindividualesdeunprograma,ambospuedenllamaralafuncinpipe(),yaunqueellosquierancomunicarseentres,todavanopueden.(Estoesporquedebeejecutarpipe()yluegofork()paraobtenerunprocesohijoquepuedacomunicarseconelpadrepormediodepipe.)ConlasFIFOs,sinembargo,cadaprocesonorelacionadopuedeabrirsimplementeunpipe()ytransferirdatosatravsdel.

UnanuevaFIFOnacePuestoquelaFIFOrealmenteesunarchivoendisco,ustedtienequehaceralgunosmanejoscreativosparacrearla.Noesdifcil.Apenastienequellamaralafuncinmknod()conlosargumentosapropiados.Aquhayunallamadaamknod()quecreaunaFIFO:

mknod("myfifo",S_IFIFO|0644,0);

Enelejemploanterior,elarchivodelaFIFOsellamar"myfifo".Elsegundoargumentoeselmododecreacinqueseusaparadecirleamknod()quehagaunaFIFO(S_IFIFOformaparteenlaoperacinOR)ylospermisosdeaccesoparaleeraesearchivo(octal644,orwrr)qutambinpuedeponerseusandolasmacrosdesys/stat.h.Estepermisoesjustamentedelaformaquelopondrausandoelcomandochmod.Finalmente,sepasaunnmerodedispositivo.EstoseignoracuandosecreaunaFIFO,paraponerloquesequiera.(Aparte:unaFIFOtambinpuedecrearsedelalneadecomandosusandoelUnixmknodcommand.)Lospermisosdecadaficherosepuedenverconelcomandolsl.Paracambiarlospermisosdeunficheroseempleaelcomandochmod,quetieneelformatosiguiente:

chmod[quien]operpermisofiles

quienIndicaaquienafectaelpermisoquesedeseacambiar.Esunacombinacincualquieradelasletrasuparaelusuario,gparaelgrupodelusuario,oparalosotrosusuarios,yaparatodoslosanteriores.Sinosedaelquien,elsistemasuponea.operIndicalaoperacinquesedeseahacerconelpermiso.Paradarunpermisosepondrun+,yparaquitarlosepondrun.permisoIndicaelpermisoquesequieredaroquitar.Serunacombinacincualquieradelasletrasanteriores:r,w,x,s.filesNombresdelosficheroscuyosmodosdeaccesosequierencambiar.Porejemplo,paraquitarelpermisodelecturaalosusuariosdeunficheroelcomandoes:chmodarfichero.txtLospermisosdelectura,escriturayejecucintienenunsignificadodiferentecuandoseaplicanadirectoriosynoaficherosnormales.Enelcasodelosdirectorioselpermisorsignificalaposibilidaddeverelcontenidodeldirectorioconelcomandols;elpermisowdalaposibilidaddecrearyborrarficherosenesedirectorio,yelpermisoxautorizaabuscaryutilizarunficheroconcreto.

ProductoresyConsumidoresUnavezquelaFIFOsehacreado,elprocesopuedecomenzarypuedeabrirlaparaleerlaoescribirlausandolasystemcallestndaropen().Puestoqueesmsfcilentenderelprocesounavezquesetienealgncdigoconcebido,presentaraqudosprogramasqueenviarndatosatravsdeunFIFO.Unoesspeak.cqueenvadatosatravsdelFIFO,yelotrosellamatick.c,quesacadatosdelaFIFO.Aquestspeak.c:#include

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#include#include#include#include#include#include#include

#defineFIFO_NAME"american_maid"

main(){chars[300];intnum,fd;

/*noolvidechequearerrores!!*/mknod(FIFO_NAME,S_IFIFO|0666,0);

printf("esperandolectores...\n");fd=open(FIFO_NAME,O_WRONLY);printf("tengounlectortipeealgo\n");

while(gets(s),!feof(stdin)){if((num=write(fd,s,strlen(s)))==1)perror("escribir");elseprintf("speak:escribi%dbytes\n",num);}}

Lacondicinwhile(gets(s),!feof(stdin))quieredecirmasomenosquemientrasporstdinnollegueunEOF......haceloqueestentrellaves.Funcionaenbaseadosfunciones:gets(s)queleestdin(teclado)ydevuelveenselpunteroalarraydecaracteresledos,yfeof(filedescriptor),queevalalalecturarealizadadesdeunstreamdedatosydevuelve1cuandoseleeelcarcterFindeArchivo.stdindevuelveEOFcuandosepulsaENTER.DemodoqueelconjuntohacequemientrasnosepulseENTERsealmacenenloscaracteresledosenlastrings.CuandopulseENTERdevuelveelpunteroalastring.....

LoquespeakhaceescrearlaFIFO,entoncesintentaabrirlaconopen().Ahora,loquepasaresqueelllamadoaopen()bloquearhastaquealgnotroprocesoabraelotroextremodelpipeparaleer.(HayunamanerareferidaaestoverdebajoO_NDELAY,)Eseprocesoestick.c,mostradoaqu,:#include#include#include#include#include#include#include#include

#defineFIFO_NAME"american_maid"main(){chars[300];intnum,fd;

/*noolvidechequearesto!!*/mknod(FIFO_NAME,S_IFIFO|0666,0);

printf("esperandoaquienescriba...\n");fd=open(FIFO_NAME,O_RDONLY);printf("conseguunescritor:\n");

do{

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if((num=read(fd,s,300))==1)perror("read");else{s[num]='\0';printf("tick:le%dbytes:\"%s\"\n",num,s);}}while(num>0);}

Talcomosucedaconspeak.c,tick,aqusebloquearlaejecucinconopen()sinohayniunaescrituraenlaFIFO.EncuantoalguienabralaFIFOparaescribir,tickvolveralavida.Prubelo!Ejecutespeakysebloquearhastaqueustedarranquetickenotraventana.(Recprocamente,siustedempiezatick,bloquearhastaqueustedejecutespeakenotraventana.)Tecleeenlaventanadespeakyticklotomar.

Ahora,salgadespeak.Avisoloquepasa:losread()entickretornan0,loquesignificafindearchivo.Deestamanera,ellectorpuededecircuandotodoslosescritoreshancerradosuconexinalaFIFO.Qu?Preguntasipuedehaberescritoresmltiplesalmismopipe?Efectivamente!Esopuedesermuytil.Quizsmuestredespuseneldocumentocmopuedeexplotarseestaventaja.Peroporahora,permtameterminarestetemaviendoloquepasacuandosaledetickmientrasspeakestcorriendo."Piperoto"!Quinhizoesto?Bien,loquehapasadoesquecuandotodosloslectoresdeunaFIFOcierranyelescritoresttodavaabierto,elescritorrecibirlasealSIGPIPElaprximavezqueintenteescribir.Elhandlerpredefinidodelasealescribe"PipeRoto"ytermina.Porsupuesto,ustedpuedemanejarestomsairosamentetomandoSIGPIPEatravsdelallamadaalafuncinsignal().Finalmentequpasasitienelectoresmltiples?Bien,lascosasextraaspasan.Avecesunodeloslectoresconsiguetodo.Avecesalternaentreloslectores.Sinembargo,Paraququieretenerlectoresmltiples?

O_NDELAY!SoyIMPARABLE!Antes,mencionquepodrabloquearllamandoalafuncinopen()sinohabaningnlectoroescritorcorrespondiendo.Lamaneradehacerestoesllamaraopen()conelflagO_NDELAYpuestaenelargumentodelsiguientemodo:fd=open(FIFO_NAME,O_RDONLY|O_NDELAY);

Estoprovocarqueopen()devuelva1sinohayningnprocesoquetengaelarchivoabiertoparaleerlo.Igualmente,puedeabrirelprocesodellectorusandoelflagO_NDELAY,peroestotieneunefectodiferente:todoslosintentosdeleerelpiperetornarn0bytesledossinohayningndatoenelpipe.(Esdecir,losread()yanobloquearnhastaquehallaalgndatoenelpipe.)Notequeyanopuededecirsiread()estdevolviendo0porquenohayningndatoenelpipe,oporqueelescritorhaterminado.steeselpreciodepoder,peromisugerenciaesintentarbloquearsiemprequeseaposible.

EscritoresmltiplesCmohagoparamultiplicarlos?Permtamedecirlequetieneunpipeconunlectoryunescritorconectadosal.Nohayningnproblemaparaellector,yaquehayslounlugardedondesusdatospodranprovenir(asaber,delunescritor.)Derepenteotroescritorbrincagruendodelassombras!Sinprevioavisoempiezaavomitardatosenelpipe!Cmovaaordenarlosdatosdelos2escritoreselpobrelector?Bien;haymuchasmaneras,ytodasellasdependendequtipodedatosestpasandodeunladoaotro.Unadelasmanerasmssimplestienelugarcuandotodoslosescritoresenvanlamismacantidaddedatosporvez(supongamos1024bytes).Entoncesellectorpodraleer1024bytesenunmomentoyseaseguraqueestobteniendounsolopaquete(oencasocontrario512bytesdeunescritory512deotro.)Sinembargo,todava,nohayningunamaneradedecirqueescritorenvicadapaquete.Unadelassolucionesmsbuenasaestoesusar,paracadaescritor,losprimerosbytesdecadapaqueteparaalgntipodeidentificadornico.Ellectorpuederecogeresteidentificadorydeterminarquescritorenvielpaquete.Este"id"puedepensarsecomounpequeoencabezadodepaquete.

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Permitiendounencabezadodelpaquetetendremosmuchamsflexibilidadenloquepodemosenviaratravsdeunpipe.Porejemplo,podraagregaruncampodelongitudquelediceallectorcuntosbytesdedatosacompaanelencabezado.Unamuestradelaestructuradedatosquepodratenerestepaqueteseralasiguiente:

typedefstruct{shortid;shortlength;chardata[1024]}PACKET;

Transmitiendounpaqueteconunaestructurasimilaralaanterior,podratenerunnmeroarbitrariodeescritoresqueenvanpaquetesdelongitudesvariables.Ellectorpodrordenarlosatodosyaqueobtieneel"id"delafuentequeloescribiylalongituddelpaquete.

NotasconcluyentesLosprocesosnorelacionadossepuedencomunicarvapipes!(staesunacapacidaddeseadaparaelusodelospipesnormales.)Sinembargo,todavalafuncionalidaddelospipespodranoserrealmentelaqueustednecesitaparasusaplicaciones.Lascolasdelmensajepodransermsveloces,sisusistemalassoporta.

pginasHPUXdelMANSinoejecutaHPUX,verifiquelassiguientespginaslocalesdelMAN!

mknod() mknod open() read() signal() write()

Filelocking(archivocerradobajollave)Elfilelockingproporcionaunmecanismomuysimpleeincreblementetilparacoordinarlosaccesosaarchivos.Antesdequeempiececonlosdetallespermtanmecontarlesunossecretos:Haydostiposdemecanismosdecerradura:elmandatory(obligatorio)yeladvisory(asesor).Lossistemasmandatoryprotegernalosarchivosdelaescrituraylalectura(write()yread()).VariossistemasdeUnixlossoportan.Noobstante,yovoyignorarlosalolargodeestedocumento,prefiriendohablarsolamentesobrelosadvisorylocks.Conunadvisorylock,losprocesospuedenanleeryescribirenunarchivomientrasestnlockeados.Intil?Realmenteno,yaquehayunamaneradeverificarlaexistenciadeunlockantesdequeunprocesololeaoescriba.Vea,esunaespeciedesistemadecierrecooperativo.Estoesmsquesuficienteparacasitodoscasosdondeelfilelockingesnecesario.

Deahoraenadelantesiemprequemerefieraaunlockenestedocumento,meestarrefiriendoalosadvisorylocks.

Ahora,permtameestropearunpocomselconceptodeunlock.Haydostiposdeadvisorylocks:readlocksywritelocks(tambinllamadascerradurascompartidasycerradurasexclusivas,respectivamente.)Ladiferenciadetrabajarconreadlocksesqueellasnointerfierenconotrasreadlocks.Porejemplo,variosprocesospuedentenerunmismofilelockingparaleerlo.Sinembargo,cuandounprocesotieneunwritelockenunarchivo,ningnotroprocesopuedeactivarunreadlockniunwritelockhastaqueseabandone.Unamanerafcildepensarenestoesdecirquepuedehaberlectoresmltiplessimultneamente,peroenunmomentodadoslopuedehaberunescritor.

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Unaltimacosaantesdeempezar:haymuchasmanerasdehacerunfilelockingensistemasUnix.Lossistemasqueusanlockf(),personalmente,piensoquesonunaporquera.Losmejoressistemassoportanflock()quofrecemejorcontrolsobreellock,perotodava,deciertaforma,lefalta.Paralaportabilidadeintegridad,hablarsobrecmohacerlockfilesqueusanfcntl().Parausarunafuncindealtoniveldelestilodeflock()quesisatisfacesusnecesidades,quierodemostrarelpoderqueustedtieneasusmanos.(SisuSistemaUnixnosoportafcntl()dePOSIXy,tendrquerecurriralainformacindelockf()enlaspginasdelMAN.)

PoniendounacerraduraLafuncinfcntl()hacecasitodoenelplaneta,peronosotroslausaremosapenasparahacerfileslocking.Ponerlacerraduraconsisteenllenarunastructflock(declaradaenfcntl.h)quedescribeeltipodecerradurarequerido,abrirconopen()elarchivoconelmodoemparejadoyllamarafcntl()conlosargumentosapropiados,comoestos:

structflockfl;intfd;

fl.l_type=F_WRLCK;/*F_RDLCK,F_WRLCK,F_UNLCK*/fl.l_whence=SEEK_SET;/*SEEK_SET,SEEK_CUR,SEEK_END*/fl.l_start=0;/*Offsetfroml_whence*/fl.l_len=0;/*length,0=toEOF*/fl.l_pid=getpid();/*ourPID*/

fd=open("filename",O_WRONLY);

fcntl(fd,F_SETLKW,&fl);/*F_GETLK,F_SETLK,F_SETLKW*/Empecemosconlaestructurastructflockyaqueloscamposenellaseusanparadescribirlaaccindelockingquetienelugar.Aquestnalgunasdefinicionesdeloscampos:

l_typelindicaeltipodecerraduraconelcontenidoqueustedlepone.DichocontenidopuedeserF_RDLCK,F_WRLCK,oF_UNLCKsiquiereponerunacerraduradelectura,escrituraoliberarlacerradura,respectivamente.

l_whenceEstecampodeterminadondecomienzaelcampol_start(escomounoffsetparaeloffset).PuedeserSEEK_SET,SEEK_CUR,oSEEK_END,paraelposicionamientoenelcomienzodelarchivo,enlaposicinactual,oenelfinal.l_startsteeseloffsetinicialenbytesdelacerradura,respectodelcampol_whence.

l_lenstaeslalongituddelaregindelacerraduraenbytes(laquecomienzaenl_startqueesrelativaal_whence).l_pidElprocessIDdelprocesoquetrataconlacerradura.Usegetpid()paraobtenerlo.Ennuestroejemplo,hicimosunacerraduradetipoF_WRLCK(unacerraduradeescritura),empezandorespectodeaSEEK_SET(elprincipiodelarchivo),usandooffset0,longitud0(uncerosignificalockalfindearchivo)conelPIDseteadoporgetpid().

Elprximopasoesabrirelarchivo,yaqueflock()necesitaunfiledescriptordelarchivoqueestsiendolockeado.Notequecuandoabreelarchivo,necesitaabrirloenelmismomodoqueuscuandoespecificlacerradura,comosemuestraenlatabla1.Siustedabreelarchivoenelmodoequivocadoparauntipodelacerraduradado,open()devolverEBADF.

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l_type modoF_RDLCK O_RDONLYoO_RDWRF_WRLCK O_WRONLYoO_RDWR

Tabla1.Tiposdecerradurasysuscorrespondientesmodosdeaperturaconopen().Finalmente,lallamadaafcntl()realmentesetea,libera,uobtienelacerradura.Vea,elsegundoargumentodefcntl()(elcmd)dicequhacerconlosdatospasadosenlaestructuradeltipostructflock.Lasiguientelistaresumequehacecadacmdconfcntl():

F_SETLKWEsteargumentolediceafcntl()queintentaobtenerlacerradurarequeridaenlaestructuraflock.Silacerraduranosepuedeobtener(porquealgnotrolatiene),fcntl()esperar(sebloquear)hastaquelacerraduraselibereentonceslpodrobtenerla.steesuncomandomuytil.Yolousotodoeltiempo.F_SETLKEstafuncinescasiidnticaaF_SETLKW.Lanicadiferenciaesqueenestaunonoesperarsinopuedeobtenerunacerradura.Sinoqueretornarinmediatamenteun1.EstafuncinpuedeusarseparaliberarunacerraduraponiendounF_UNLCKenelcampol_typedelastructflock.F_GETLKSisloquiereverificarsihayunacerradura,peronoquiereponeruna,puedeusarestecomando.Estecomandomiratodoslosfilelockshastaqueencuentreunoqueestenconflictoconeltipodecerraduraqueespecificenlastructflock.Entoncescopialainformacindelacerraduraenconflictoenlaestructurayseladevuelve.Sinopuedeencontrarunacerraduraenconflicto,fcntl()retornalaestructuracomoustedlapas,exceptoqueleponealcampol_typeunF_UNLCK.

Ennuestroejemploanterior,llamamosafcntl()conF_SETLKWcomoargumento,paraquebloqueehastaquepuedaponerlacerradura,entonceslaseteaycontina.

LiberandounacerraduraDespusdetodoloquelockeamosllegelmomentodealgofcil:deshacerellocking.Realmenteestoesunaporcindelpastelcomparadoconloanterior.Yosolamentevolverausarelprimerejemployagregarelcdigoparadeshacerellockingalfinal:

structflockfl;intfd;

fl.l_type=F_WRLCK;/*F_RDLCK,F_WRLCK,F_UNLCK*/fl.l_whence=SEEK_SET;/*SEEK_SET,SEEK_CUR,SEEK_END*/fl.l_start=0;/*Offsetfroml_whence*/fl.l_len=0;/*length,0=toEOF*/fl.l_pid=getpid();/*ourPID*/

fd=open("filename",O_WRONLY);/*obtengoelfiledescriptor*/fcntl(fd,F_SETLKW,&fl);/*seteoellock,esperandosiesnecesario/...fl.l_type=F_UNLCK;/*ledigoquedeshagaellockenlaregin*/fcntl(fd,F_SETLK,&fl);/*seteodichaaccin*/

Ahora,dejelviejocdigodellockingparaquecompareynoteladiferencia,peroustedpuededecirqueapenascambielcampodel_typeaF_UNLCK(dejandolosotroscompletamenteinalterados!)yllamafcntl()conF_SETLKcomocomando.Esasdefcil!

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UnprogramadedemostracinAqu,yoincluirunprogramadedemostracin,lockdemo.cqueesperaparaqueelusuarioprovoqueelretornoentonceslockeasupropiafuente,esperaporotroretorno,luegodeshaceellocking.Ejecutandoesteprogramaendos(oms)ventanas,ustedpuedevercmolosprogramasinteractanmientrasesperanporlascerraduras.Bsicamente,elusoeseste:siejecutalockdemosinlosargumentosdelneadecomando,intentaratraerunwritelock(F_WRLCK)ensufuente(lockdemo.c).Siloempiezaatodosconalgnargumentoenlalneadecomando,intentaratraerunreadlock(F_RDLCK)enl.Aquestaelfuente:

#include#include#include#include#includeintmain(intargc,char*argv[]){ /*l_typel_whencel_startl_lenl_pid*/ structflockfl={F_WRLCK,SEEK_SET,0,0,0}; intfd;fl.l_pid=getpid(); if(argc>1) fl.l_type=F_RDLCK; if((fd=open("lockdemo.c",O_RDWR))==1){ perror("open"); exit(1); } printf("Presioneparaintentarobtenerellock:"); getchar(); printf("Intentandoobtenerellock..."); if(fcntl(fd,F_SETLKW,&fl)==1){ perror("fcntl"); exit(1); } printf("gotlock\n"); printf("Presioneparaliberarellock:"); getchar(); fl.l_type=F_UNLCK;/*liberaellockenlamismaregin*/ if(fcntl(fd,F_SETLK,&fl)==1){ perror("fcntl"); exit(1); } printf("lockliberado.\n"); close(fd);}

Compileestecachorroycomienceeldesastreconunpardeventanas.Notequecuandounlockdemotieneunareadlock,otrasinstanciasdelprogramapuedenobtenersuspropiasreadlockssinproblema.Solocuandoseobtieneunawritelockesqueotrosprocesosnopuedenconseguirunacerraduradeningunaclase.Otracosaparanotaresquenosepuedeobtenerunwritelocksihayunareadlockenlamismaregindelarchivo.Elprocesoqueintenteconseguirlawritelockesperaraquelasreadlocksseanliberadas.Comoresultadodeestoesquepuedeobtenerunmontndereadlocks(porqueunareadlocknodetieneaotros

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procesosqueobtienenreadlocks)ycualquierprocesoqueesperaporunawritelocksesentarallysemorirdehambre.Nohayningunareglaqueimpidaagregarmsreadlockssihayunprocesoqueesperaporunawritelock.Debetenercuidado.Sinembargo,enlaprctica,probablementeuseprincipalmentewritelocksparagarantizarelaccesoexclusivoaunarchivoporunacantidadcortadetiempomientrasestactualizndose;seeselusomscomndecerradurashastadondeyohevisto.

ConclusionesLascerradurasgobiernan.Aveces,sinembargo,podranecesitarmscontrolsobresusprocesosenunasituacindeproductorconsumidor.Porestarazn,debevereldocumentosobresistemasdesemforossisusistemasoportaasemejantebestia.Elloscumplenunafuncinequivalenteperomscompletaaladelosfilelocks.


fcntl() lockf() lseek() paraelcampol_whencedelastructflock open()

ColasdelmensajeEsaspersonasquenostrajeronSysVsehanvistoatacadasparaincluiralgunosdetallesdeIPCquesehanimplementadoenvariasplataformas(inclusoLinux,porsupuesto.)EstedocumentodescribeelusoyfuncionalidaddelosfabulososSysVydelasColasdemensaje!Comodecostumbre,yoquieroentregarlealgunaapreciacinglobalantesdeentrarenelterrenomspantanoso.UnacolademensajetrabajaenformasimilaraunaFIFO,perosoportaalgunafuncionalidadadicional.Tambintienelecturadestructivaperoselepuedeenviarcualquiercosa(nosolostrings).Nosonnodosdelfilesystemsinomemoria.Generalmentesesacanmensajesdelacolaenelordenenelquefueroncolocados.Sinembargo,haymanerasespecficasdearrancarciertosmensajesdelacolaantesdequeellosalcancenelfrentedelamisma.Estoescomocortarlalnea.

Entrminosdeuso,unprocesopuedecrearunanuevacoladelmensaje,opuedeconectarseaunaqueexista.Esporestoltimoquedosprocesospuedenintercambiarinformacinatravsdelamismacoladelmensaje.

UnacosamssobrelosSysVdeIPC:cuandoustedcreaunacoladelmensaje,estanosemarchahastaqueustedladestruya.Todoslosprocesosquelahanusadoalgunavezpuedendejarla,perolacolatodavaexistir.UnabuenaprcticaesusarloscomandosparaIPCsparaverificarsiquedancolasdelmensajesinusoquesimplementeestnmerodeando.Espreferiblequelasdestruyaconelcomandoipcrmaquequedenimproductivastodaslascolasdelsistema.

Dndeestmicola?Continuemos!Enprimerlugar,quiereconectarseaunacola,ocrearlasinoexiste.Lafuncinalaquedebellamarparalograrestoesmsgget()ydebehacerlodelsiguientemodo:

intmsgget(key_tkey,intmsgflg);

msgget()retornaelIDdelacolademensajesituvoxito,o1sifracas(yporsupuesto,seteaerrno)

Losargumentossonunpocoraros,peropuedenentenderseconunosgolpesenlafrente.Elprimero,alquellamamoskey,esunidentificadornicodelacolaconlaquesequiereconectaroquequierecrear.Cualquierotroprocesoquequieraconectarseaestacolatendrqueusarelmismoidentificador.

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Elotroargumento,lediceamsgget()quhacerconlacolaencuestin.EstecamposecompletaconelresultadodehacerlaoperacinORentreIPC_CREATylospermisosparalacola.(Lospermisosdelacolasonigualesquelospermisosdearchivosnormaleslascolasasumenelidentificadordeusuarioydegrupodelprogramaquelacrea.)Unamuestradelallamadasedaenlasiguienteseccin.

"EsustedelKeyMaster?"Quesestacosasinsentidodelaclave?Cmocreamosuna?Bien,yaqueeltipokey_tesenrealidadunlong,ustedpuedeusarelnmeroquequiera.Perosiustedhardcodeaestenmeroyalgunosotrosprogramasnorelacionadoshardcodeanelmismonmeroperonecesitanotracola?.Lasolucinesusarlafuncinftok()quegeneraunaclaveenbaseadosargumentos.Estafuncinsirveparaidentificarunvocamentecolasdemensaje,semforosysharedmemoriesyseusadelsiguientemodo:

key_tftok(constchar*path,intid);Ok,estoestponindoseraro.Bsicamente,elpathtienequesereldeunarchivoqueesteprocesopuedeleer.Elotroargumento,elid,normalmenteseponesimplementeunchararbitrariocomoporejemplo'A'.Lafuncinftok()usainformacinsobreelarchivonombrado(comoelinodenumber,etc.)yelidparagenerarunaclaveprobablementenicaparamsgget().losprogramasquequierenusarlamismacoladebengenerarlamismaclave,paraloquedebenpasarlosmismosparmetrosaftok().Finalmente,eshoradehacerlallamada:#includekey=ftok("/home/beej/somefile",'b');msqid=msgget(key,0666|IPC_CREAT);

Enelejemploanterior,yopuselospermisosparalacolaen666(orwrwrw).Yahoratenemoselmsqidqueseusarparenviaryrecibirmensajesdelacola.

EnviandoalacolaUnavezquesehaconectadoalacolademensajeusandomsgget(),estlistoparaenviaryrecibirmensajes.Primero,elenvo:Cadamensajesehaceendospartesquesedefinenenlaestructurastructmsgbufcomosedefiniensys/msg.h:structmsgbuf{longmtype;charmtext[1];

};Elcampomtypeseusadespusalrecuperarmensajesdelacola,ypuedeponerseacualquiernmeropositivo.Elcampomtexteseldatoqueseagregaralacola.que?!Puedeponerslounaarraydebytesenunacoladelmensaje?!Bien,noexactamente.Ustedpuedeusarcualquierestructuraquequieraparaponermensajesenlacola,contaldequeelprimerelementoseaunlong.Porejemplo,podramosalmacenartodaclasedeestructuras:structpirata_msgbuf{longmtype;/*mustbepositive*/charname[30];chartipo_de_nave;intnotoriedad;intcrueldad;intvalor_del_botin;};Ok,peroquecmopasamosestainformacinaunacoladelmensaje?Larespuestaessimple,misamigos,:slousandomsgsnd():

intmsgsnd(intmsqid,constvoid*msgp,size_tmsgsz,intmsgflg);

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msqideselidentificadordelacolademensajedevueltopormsgget().msgpesunpunteroaldatoquequiereponerenlacola.msgszeseltamaoenbytesdelosdatosaagregaralacola.

Finalmente,msgflglepermiteponeralgunosflagscomoparmetrosoptativosqueignoraremosporahoraparaponindoloa0.Yaquestelcdigoquemuestraunadenuestrasestructuraspirataagregndosealacoladelmensaje:#include

key_tkey;intmsqid;structpirata_msgbufpmb={2,"L'Olonais",'S',80,10,12035};

key=ftok("/home/beej/somefile",'b');msqid=msgget(key,0666|IPC_CREAT);

msgsnd(msqid,&pmb,sizeof(pmb),0);/*pongoeldatoenlacola*/

Recordarlaverificacindeerroresconelvalorretornadodetodasestasfunciones.Oh,s:notaqueyoarbitrariamentehepuestoelcampodelmtypea2.Esoserimportanteenlaprximaseccin.

RecepcindesdelacolaAhoraquetenemosaltemidopirataFrancisL'Olonaispegadoennuestracoladelmensaje,cmolosacamos?Comopuedeimaginar,hayuncolegademsgsnd():esmsgrcv().Queimaginativo.Unallamadaamsgrcv()seraalgoas:

#include

key_tkey;intmsqid;structpirata_msgbufpmb;/*dondesealojarL'Olonais*/key=ftok("/home/beej/somefile",'b');msqid=msgget(key,0666|IPC_CREAT);

msgrcv(msqid,&pmb,sizeof(pmb),2,0);/*losacadelacola!*/

Hayalgonuevoquenotarenlallamadamsgrcv()lel2!Qusignifica?Aquestlasintaxsisdelallamada:

intmsgrcv(intmsqid,void*msgp,size_tmsgsz,longmsgtyp,intmsgflg);

El2queespecificamosenlallamadaeselmsgtyppedido.Recuerdequepusimoselmtypearbitrariamentea2enmsgsnd()enlaseccindeestedocumento,paraquefueraelqueserecuperedelacola.Laconductademsgrcv()puedesermodificadadrsticamenteescogiendoelmsgtyppositivo,negativoocero:msgtyp Efectossobremsgrcv()cero Recuperanelprximomensajeenlacola,sintenerencuentasumtype.Positivo Obtieneelprximomensajeconunmtypeigualalmsgtypespecificado

Negativo Recuperaelprimermensajeenlacolacuyocampomtypeesmenoroigualalvalorabsolutodelargumentomsgtyp.Tabla1.Efectodelargumentomsgtypsobremsgrcv().

Enlamayoradeloscasossimplementequerrelprximoenlacola,sinimportarquvalortienemtype.Entalcaso,pondrelparmetromsgtypa0.

DestruccindeunacoladelmensajeLlegaelmomentodedestruirunacoladelmensaje.Comodijeantes,lascolasquenoseeliminendeambularnhastaqueexplcitamentelasquite;esimportantequehagaestoparaquenomalgastelos

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recursosdelsistema.Ok,ustedusestacoladelmensajetodoelda,yestenvejeciendo.Poresoquiereborrarla.Haydosmaneras:

1.UsarloscomandosIPCdeUnixparaobtenerunalistadelascolasdemensajedefinidasyluegousarelcomandoipcrmparaanularlacola.

2.escribirunprogramaparahacerloustedmismo.

Amenudo,laltimaopcineselmsapropiada,yapodraquerersuprogramaparaliberarlacolaenalgnmomentouotro.Parahacerestorequierelaintroduccindeotrafuncin:msgctl().Lasintaxismsgctl()es:intmsgctl(intmsqid,intcmd,structmsqid_ds*buf);

Porsupuesto,msqideselidentificadordelacolaobtenidomsgget().Elargumentoimportanteescmdquelediceamsgctl()cmocomportarse.Puedeserunavariedaddecosas,peroslovamosahablarsobreIPC_RMIDqueseusapararemoverlacoladelmensaje.ElargumentobufpuedeponerseaNULLparalospropsitosdeIPC_RMID.Digaquetenemoslacolaquecreamosanteriormentepararegistraralospiratas.Ustedpuededestruiresacolaemitiendolasiguientellamada:#include..msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL);

Ylacoladelmensajenoestms.

ProgramasdemuestraIncluirunmanojodeprogramasquesecomunicarnusandocolasdelmensaje.Elprimero,kirk.cagregamensajesalacola,yspock.closrecupera.Aquestaelcdigofuenteparakirk.c:

#include#include#include#include#include#include

structmy_msgbuf{longmtype;charmtext[200];};

intmain(void){structmy_msgbufbuf;intmsqid;key_tkey;

if((key=ftok("kirk.c",'B'))==1){perror("ftok");exit(1);}

if((msqid=msgget(key,0644|IPC_CREAT))==1){perror("msgget");exit(1);}printf("Ingreselineasdetexto,^Dparasalir:\n");

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buf.mtype=1;/*realmentenonoscuidamosenentecaso*/while(gets(buf.mtext),!feof(stdin)){if(msgsnd(msqid,(structmsgbuf*)&buf,sizeof(buf),0)==1)perror("msgsnd");}if(msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL)==1){perror("msgctl");exit(1);}

return0;}

Eltrabajodekirkeseldepermitirleingresarlneasdetexto.Cadalneaestatadadentrodeunmensajeyseagregaalacolademensajequeserluegoledaporspock.

Lacondicinwhile(gets(s),!feof(stdin))quieredecirmasomenosquemientrasporstdinnollegueunEOF......haceloqueestentrellaves.Funcionaenbaseadosfunciones:gets(s)queleestdin(teclado)ydevuelveenselpunteroalarraydecaracteresledos,yfeof(filedescriptor),queevalalalecturarealizadadesdeunstreamdedatosydevuelve1cuandoseleeelcarcterFindeArchivo.stdindevuelveEOFcuandosepulsaENTER.DemodoqueelconjuntohacequemientrasnosepulseENTERsealmacenenloscaracteresledosenlastrings.CuandopulseENTERdevuelveelpunteroalastring.....

Aquestelcdigoparaspock.c:


structmy_msgbuf{longmtype;charmtext[200];};

intmain(void){structmy_msgbufbuf;intmsqid;key_tkey;

if((key=ftok("kirk.c",'B'))==1){/*mismaclavequekirk.c*/perror("ftok");exit(1);}

if((msqid=msgget(key,0644))==1){/*seconectaalacola*/perror("msgget");exit(1);}printf("spock:listopararecibirmensajes,capitn.\n");

for(;;){/*Spocknuncatermina!*/if(msgrcv(msqid,(structmsgbuf*)&buf,sizeof(buf),0,0)==1){perror("msgrcv");exit(1);}printf("spock:\"%s\"\n",buf.mtext);

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}

return0;}

Notequeenspock,lallamadaamsgget(),noincluyelaopcindeIPC_CREAT.Lopusimosenkirkparacrearlacoladelmensajeyaque,delocontrario,spockdevolverunerrorsikirknohubieracreadolacolaantes.

Avisoloquepasacuandoestejecutandolasdosenventanasseparadasymataunouotroprograma.Luegointentecorrerdoscopiasdekirkodoscopiasdespockparadarseunaideadeloquepasacuandotienedoslectoresodosescritores.Otrademostracininteresanteesejecutarkirk,entreenunmanojodemensajes,luegoejecutarspockyversiesterecuperatodoslosmensajes.Simplementeenviarmensajesentreestosdosprogramitasleayudaraadquirirunacomprensindequesucederealmente.

ConclusionesHaymuchomsacercadelascolasdelmensajequeloqueestaguadidcticapuedepresentar.AsegresedeverlaspginasdelMANparaconocerelrestodelascosasquepuedehacersobretodoconlafuncinmsgctl().Tambinencontrarallmsopcionesconlasquepuedecontrolarelmanejodelascolasmediantemsgsnd()ymsgrcv()silacolaestllenaovaca,respectivamente.

PginasHPUXdelMANSinoejecutaHPUX,verifiquesuspginaslocalesdelMAN!

ftok() ipcs ipcrm msgctl() msgget() msgsnd()

SemforosRecuerdalosfileslocking?Bien,lossemforospuedenpensarsecomomecanismosfilelockingdetipoadvisorymuygenricos.Ustedpuedeusarlosparacontrolarelaccesoalosarchivos,memoriacompartida,y,bueno,casicualquiercosaquequiera.Lafuncionalidadbsicadeunsemforoesqueustedpuedaponerlo,verificarlo,oesperarlohastaqueselibereparaluegotomarlo("testnset").Sinimportarcuancomplejoseaelmaterialquesiguepermiterecordaresostresfuncionamientos.Estedocumentoproporcionarunaapreciacinglobaldefuncionalidaddelsemforo,yacabarconunprogramaqueusasemforosparacontrolarelaccesoaunarchivo.(Estatarea,reconocida,podramanejarsefcilmenteconfilelocking,peroesunbuenejemployaqueesmsfcilparadarleunaidearespectoaloqueesmemoriacompartidaosharedmemory).

AgarrandoalgunossemforosConlosSysVdeIPCs,ustednoagarrasolosemforos;sinojuegosdesemforos.Puede,porsupuesto,agarrarunjuegodesemforosqueslotengaunsemforoenl,peroelpuntoesquepuedetenerunmontndesemforosmuertosconsolocrearunjuegodeellos.Cmocreaeljuegodesemforos?Sehaceconunallamadaalafuncinsemget()queretornaelidentificadordelsemforo(deahoraenadelantellamadoelsemid):

#include

intsemget(key_tkey,intnsems,intsemflg);

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Culeslaclave?Esunnicoidentificadorqueesusadopordiferentesprocesosparaidentificarestejuegodesemforos.(Estaclavelageneraftok()delmismomodoquesedescribieneldocumentodeColasdeMensaje.)

Elprximoargumento,nsems,es(comolosupuso)elnmerodesemforosenestejuego.Elnmeroexactodependedelsistema,peroprobablementeestentre500y2000.Sinecesitams(!desgraciadoinsaciable!),simplementeconsigaotrojuegodesemforos.

Finalmente,elargumentosemflg.Estodiceasemget()quepermisosdebendarseenelnuevojuegodesemforos,siustedestcreandounnuevojuegoosimplementequiereconectarseaunoqueexisteyotrascosasqueleparezcan.Paracrearunnuevojuego,puedehacerlaoperacinORalospermisosdeaccesoconIPC_CREAT.

Aquhayunejemplodecmollamaraftok()paragenerarunaclaveycrearunsetde10semforosconpermisosen666(orwrwrw):#include#include

key_tkey;intsemid;

key=ftok("/home/beej/somefile",'E');semid=semget(key,10,0666|IPC_CREAT);Felicitaciones!Hacreadounnuevojuegodesemforos!DespusdeejecutarelprogramapuedecomprobarloconloscomandosdeIPC.(Noseolvidedequitarlosconipcrm!)

semop():elpoderAtmico!Todaslasoperacionesquecreansemforos,losseteanohacenconellostestnsetusanlasystemcallsemop().Estasystemcallesdepropsitogeneralysufuncinesdictadaporunaestructurastructsembufqueselepasa:structsembuf{ushortsem_num;shortsem_op;shortsem_flg;};

Porsupuesto,sem_numeselnmerodesemforoseneljuegoqueustedquieremanipular.Luego,sem_opesloqueustedquierehacerconesesemforo.Estoasumesignificadosdiferentesquedependiendodequesem_opseapositivo,negativo,ocero,comosemuestraenlasiguientetabla:sem_op Quesucede

Positivo Elvalordesem_opsesumaalvalordelsemforo.Asescmounprogramausaunsemforoparamarcarunrecursocomotomado..

Negativo

Sielvalorabsolutodesem_opesmayorqueelvalordelsemforo,lallamadaalprocesosebloquearhastaqueelvalordelsemforoalcancealvalorabsolutodesem_op.Finalmente,elvalorabsolutodesem_opserestaralvalordelsemforo.Asescmounprocesoliberaunrecursoguardadoporelsemforo.

Cero Esteprocesoesperarhastaqueelsemforoencuestinalcanceel0.Tabla1.Elvalordesem_opysusefectos.

Bsicamente,loqueesthaciendoescargaraunaestructurastructsembufconalgunosvaloresquequiereyluegollamaasemop()as:

intsemop(intsemid,structsembuf*sops,unsignedintnsops);

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Elargumentodesemideselnmeroobtenidodelallamadaasemget().Elsiguienteargumentoessops,queesunpunteroparalaestructurasembufqueustedllenconsuscomandosalsemforo.

Sinembargo,siquiere,puedehacerunarraydeestructurassembufsparahacerunmanojodeoperacionesdesemforoalmismotiempo.Lamaneraenquesemop()sabequequierehaceresmedianteelargumentonsopquedicecuntasestructurassembufleestenviando.Sislotieneunapongaun1comoargumento.Uncampodelaestructurasembufquenohemencionadoeselcamposem_flgquelepermitealprogramaespecificarflagsquemodificanmucholosefectosdelallamadaasemop().UnodeestosflagseselIPC_NOWAITque,comoelnombresugiere,hacequelallamadaasemop()retorneelerrorEAGAINsiencuentraunasituacinenlaquenormalmentesebloqueara.Estoesbuenoparalassituacionesenlaquenecesitahacerunpollingparaversipuededisponerdeunrecurso.

OtroflagmuytilesSEM_UNDO.Estehacequesemop()grabe,enciertomodo,elcambioquelehizoalsemforo.Cuandoelprogramatermina,elkerneldesharautomticamentetodosloscambiosquefueronmarcadosconelflagSEM_UNDO.Porsupuesto,suprogramadeberhaceralgomejorparadesasignarrecursosmarcadosusandoelsemforo,peroavecesestonoesposiblecuandosuprogramaobtieneunSIGKILLolesucedealgnotropercance.

DestruyendounsemforoHaydosmanerasdelibrarsedeunsemforo:unoesusarelcomandoipcrmdeUnix.Elotroesatravsdeunallamadaasemctl()conlosargumentosapropiados.

AhoraintentocompilarestecdigotantobajoLinuxcomobajoHPUX,peroencuentroquelassystemcallsdifieren.Linuxpasaununinsemunasemctl(),peroHPUXusaensulugarunalistadeargumentosvariables.Intentarproporcionaruncdigoclaroparaambos,perodarprioridadalestiloLinux,yaqueassedescribeenellibrodeStevenllamadoUnixNetworkProgramming.

AqulauninsemunalestiloLinuxestilo,juntoconlallamadaasemctl()quedestruirelsemforo:

unionsemun{intval;/*usadasolamenteparaSETVAL*/structsemid_ds*buf;/*paraIPC_STATeIPC_SET*/ushort*array;/*usadaparaGETALLySETALL*/};intsemctl(intsemid,intsemnum,intcmd,unionsemunarg);

Simplementenotequelauninsemunproporcionaunamaneradepasartantounint,comounaestructurasemid_dsounpunteroaushort.EstaeslaflexibilidadquelaversindeHPUXdesemctl()lograconunalistadelargumentosvariables:

intsemctl(intsemid,intsemnum,intcmd,.../*arg*/);

EnHPUX,enlugardepasarunauninsemun,pasasimplementecualquiervalor(enteroodeotraclase).ParaobtenermsinformacinsobresusistemaespecficodebechequearlaspginasdelMAN.Noobstante,elcdigodeaquenadelanteseralestiloLinux.Dndeestbamos...?Ohsdestruyendounsemforo.Bsicamente,debeobtenerelIDquellamamossemidparaelsemforoquequiere.cmddebecargarseconIPC_RMIDquelediceasemctl()quequiteestejuegodesemforos.LosdosparmetrossemnumyargnotienenningnsignificadoenelcontextodeIPC_RMIDypuedeponersecualquiercosaensulugar.Aqusedaunejemploparaunjuegodesemforos:unionsemundummy;intsemid;..

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semid=semget(...);..semctl(semid,0,IPC_RMID,dummy);

AdvertenciaCuandocreaalgunossemforostodosellosestninicializadosencero.Esunapenayaquesignificaqueestntodosmarcadoscomoasignados;entoncesrequieredeotrallamada(asemop()oasemctl()paramarcarloscomolibres).Qusignificaesto?Bien,significaquelacreacindeunsemforonoesatmica(enotraspalabras,noesunprocesodelunsolopaso).Sidosprocesosestnintentandocrear,inicializarousarunsemforoalmismotiempopodradarseunacondicindecompetenciaentreprocesos.

Voyareferirmeaesteproblemaenelcdigodelprogramademuestrateniendounsoloprocesoquecreaeinicializaelsemforo.Elprocesoprincipalapenasloaccede,peronuncalocreaolodestruye.Simplementeestprocesoeselguardia.Stevensserefiereaestocomola"fallafatal"delsemforo.

ProgramasdemuestraHaytresdeellosytodoscompilarnbajoLinux(yHPUXconmodificaciones).Elprimero,seminit.c,creaeinicializaelsemforo.Elsegundo,semdemo.c,pretenderealizaralgunosfileslockingusandoelsemforo,enunademostracinmuybuenacomoeneldocumentodefilelocking.Finalmente,semrm.cseusaparadestruirelsemforo(denuevo,podrausarseipcrmparalograresto.)Laideaesejecutarseminit.cparacrearelsemforo.Intenteusarlosipcsdelalneadecomandosparaverificarqueexistan.Luegoejecutarsemdemo.cenunpardeventanasyvercmoactanrecprocamente.Finalmente,usesemrm.cparaquitarelsemforo.Ustedpodraprobartambinquitandoelsemforomientrassemdemo.cestcorriendosloparaverqueclasedeerroressegeneran.

Aquestseminit.c(ejecutesteprimero!):

#include#include#include#include#include#includeintmain(void){key_tkey;intsemid;unionsemunarg;

if((key=ftok("semdemo.c",'J'))==1){perror("ftok");exit(1);}

/*creaunsetdesemforoscon1semforo:*/if((semid=semget(key,1,0666|IPC_CREAT))==1){perror("semget");exit(1);}

/*inicializaelsemforo#0a1:*/arg.val=1;if(semctl(semid,0,SETVAL,arg)==1){perror("semctl");exit(1);}

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return0;}

Aquestsemdemo.c:


intmain(void){key_tkey;intsemid;structsembufsb={0,1,0};/*seteadosparaasignarrecursos*/

if((key=ftok("semdemo.c",'J'))==1){perror("ftok");exit(1);}

/*tomaeljuegodesemforoscreadosporseminit.c:*/if((semid=semget(key,1,0))==1){perror("semget");exit(1);}

printf("Presionereturnparalockear:");getchar();printf("Intentandolockear...\n");

if(semop(semid,&sb,1)==1){perror("semop");exit(1);}

printf("Lockeado.\n");printf("Presionereturnparadeslockear:");getchar();

sb.sem_op=1;/*paraliberarrecurso*/if(semop(semid,&sb,1)==1){perror("semop");exit(1);}

printf("deslockeado\n");

return0;}Aquestsemrm.c:#include#include#include#include#include#include

intmain(void){key_tkey;

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intsemid;unionsemunarg;

if((key=ftok("semdemo.c",'J'))==1){perror("ftok");exit(1);}/*tomaelsetdesemforoscreadoporseminit.c:*/if((semid=semget(key,1,0))==1){perror("semget");exit(1);}

/*loremueve:*/if(semctl(semid,0,IPC_RMID,arg)==1){perror("semctl");exit(1);}

return0;}

Noesdivertido!estoyseguroquequedartemblandodespusdejugarcontodoeldaconestematerialdesemforos.

ConclusionesHmmm.Piensoquehesubestimadolautilidaddesemforos.Leaseguroquesonmuymuymuytilesenunasituacindelconcurrencia.Amenudosonmsrpidosquelosfilelockingregulares,tambin.Tambinpuedeusarlosenotrascosasquenosonarchivos,comoensegmentosdeMemoriaCompartida!Dehecho,adecirverdad,avecesesdifcilvivirsinellos.Siemprequetengacorriendomltiplesprocesosatravsdeunaseccincrticadelcdigonecesitasemforos.


ipcrm ipcs semctl() semget() semop()

SegmentosdeMemoriacompartidaLobuenodelossegmentosdememoriacompartidaesquesonloqueparecen:unsegmentodememoriaqueescompartidoentrelosprocesos.Quierodecir,pienseenelpotencialdeesto!Ustedpodraasignarunbloquedeinformacindeljugadorparaunjuegodemltiplesjugadoreselcualpodraseraccedidoporcadaprocesoavoluntad!Diversin,diversin,diversin.Hay,comodecostumbre,msdetallesmolestosqueconsiderar,peroalalargasontodosbastantefcilesdesuperar.Vea,soloseconectaalsegmentodememoriacompartida,yobtieneunpunteroalamemoria.Puedeleeryescribiradondeapuntaytodosloscambiosqueustedhacesernvisiblesparatodoslosdemsqueestnconectadosalsegmento.Nohaynadamssimple.

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CreandoelsegmentoyconectandoDeformasimilaraotrosdelos5sistemasdeIPC,unsegmentodememoriacompartidasecreayseconectaporvadeunallamadaaunafuncin,enestecasoashmget():

intshagged(key_tkey,size_tsize,intshmflg);Silafuncinshmget()resultexitosadevuelveunidentificadorparaelsegmentodememoriacompartida.ElargumentokeydebecrearsedelmismomodoquesemostrcuandoeneldocumentodeColasdeMensajeyusandoftok().Elprximoargumento,sizeeseltamaoenbytesdelsegmentodememoriacompartida.Finalmente,ashmflgdebendarseelresultadodelaoperacinORentrelospermisosdelsegmentoeIPC_CREATsiquierecrearelsegmento,peropuedeserporotraparte0.(NohacemellaespecificarIPC_CREATcadavezqueseconectesielsegmentoyaexiste.)Aquhayunallamadadeejemploquecreaunsegmentode1Kcon644comopermisos(rwrr):key_tkey;intshmid;

key=ftok("/home/beej/somefile3",'R');shmid=shmget(key,1024,0644|IPC_CREAT);Perocmorecibeustedunpunteroparamanejarlosdatosidentificadosporshmid?Larespuestaestenlallamadaashmat(),enlasiguienteseccin.

tchameconsiguiendounpunteroalsegmentoAntesdequepuedausarunsegmentodememoriacompartidatienequeatacharsealpormediodeunallamadaalafuncinshmat():

void*shmat(intshmid,void*shmaddr,intshmflg);

Qusignificatodoesto?Bien,shmideselidentificadordelamemoriacompartidaquerecibidelallamadaashmget().Elsiguienteparmetroesshmaddrquepuedeutilizarparadecirleashmat()qudireccinespecficaquiereusarsiesquequiereescogerunadireccinydebeponerlosimplementeen0parapermitirlealSOqueescojaladireccinporusted.Finalmente,shmflgpuedenponerseaSHM_RDONLYsisloquiereleerdel,o0enotrocaso.Aquestunejemplomscompletodecmoobtenerunpunteroaunsegmentodememoriacompartida:

key_tkey;intshmid;char*data;

key=ftok("/home/beej/somefile3",'R');shmid=shmget(key,1024,0644|IPC_CREAT);data=shmat(shmid,(void*)0,0);

Ustedtieneelpunteroalsegmentodememoriacompartida!Notequeshmat()devuelveunpunteroavoid,ynosotrosestamostratndolo,enestecaso,comounpunteroachar.Ustedpuedetratarlocomoloquequiera,dependiendodequeclasededatostieneall.Lospunterosaarraysdeestructurassoloaceptanqueselostrateasnadams.Tambin,esinteresantenotarqueshmat()retorna1encasodefracaso.Peroobtieneun1deunpunteroavoid?Simplementehagauncastingdurantelacomparacinenelchequeodeerrores:data=shmat(shmid,(void*)0,0);if(data==(char*)(1))perror("shmat");

Todoloquetienequehacerahoraescambiarlosdatosalestilodeunpunteronormal.Hayalgunosejemplosdemuestrasenlaprximaseccin.

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LecturayEscrituraPermtamedecirlequetieneelpunteroalosdatosdelejemploanterior.Esunpunteroachar,porqueestaremosleyendoyescribiremoscharsconl.Adems,porsimplicidad,permtamesuponerqueelsegmentodememoriacompartidade1Kcontieneunstringnulocomoterminacin.Nopodrasermssencillo.Puestoquehayjustounstringall,podemosimprimiralgocomoesto:

printf("lamemoriacompartidacontiene:%s\n",data);

Ypodramosguardaralgoendichamemoriatanfcilmentecomohaceresto:printf("Ingreseunstring:");gets(data);

Porsupuesto,comodijeantes,puedetenerotrosdatosallademsdeslochars.Yoestoyusndolossimplementecomounejemplo.YoasumirqueustedestbastantefamiliarizadoconlospunterosenCyquepodrtratarconcualquiertipodedatosquequieraponerall.

DesatachandoyborrandosegmentosCuandoustedsehaceconunsegmentodememoriacompartida,suprogramadebedesatacharsedelusandounallamadaalafuncinshmdt():

intshmdt(void*shmaddr);

Elnicoargumento,shmaddr,esladireccinquerecibidelshmat().Lafuncindevuelve1encasodeerrory0encasodexito.Cuandosedesatachadelsegmento,stenosedestruye.Nisequitacuandotodossedesatachandel.Tienequedestruirloutilizandounallamadaespecficaashmctl(),demanerasimilaralasllamadasdecontrolparacualquieradelosotrosSysVdeIPC:shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);

Lallamadaanterioranulaelsegmentodememoriacompartidayasumequenadiemsseatachaal.Lafuncinshmctl()hacemuchomsqueesto.

Comosiempre,puededestruirelsegmentodememoriacompartidadesdelalneadecomandosusandoelcomandoipcrmdeUnix.Asegresetambindenodejarningnsegmentodememoriacompartidasinusaryaquepermanecerderrochandorecursosdelsistema.CadaunodelosSysVdeIPCpuedeserobjetodeloscomandosipcqueustedposee.

ProblemasdeconcurrenciaCulessonproblemasdeconcurrencia?Bien,desdequetieneprocesosmltiplesquemodificanelsegmentodememoriacompartida,esposiblequeciertoserrorespudieransurgircuandoocurrequeseactualizaalsegmentoenformasimultnea.Esteaccesocoexistentecasisiempreesunproblemacuandotienemltiplesescritoresaunobjetocompartido.

Lamaneradetratarestoesusarsemforosparalockearelsegmentodememoriacompartidamientrasunprocesoestescribindolo.(Aveceslacerraduraabarcatantolaescrituracomolalecturasobrelamemoriacompartida,dependiendodeloqueseesthaciendo.)

Unaverdaderadiscusindeconcurrenciaestmsalldelalcancedeestedocumento,yustedpodraquererconsultarunodelosmuchoslibrosqueataenaesteasunto.Yoledirapenasesto:siempiezaatenerinconsistenciasrarasensusdatoscompartidoscuandoconectadosomsprocesosal,bienpuedetenerunproblemadeconcurrencia.

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CdigodemuestraAhoraqueloheiniciadoentodoslospeligrosdelaccesocoexistenteaunsegmentodememoriacompartidasinusarsemforos,ledarunademostracindecmoeseso.Yaquestanoesunaaplicacincuyamisinseacrtica,yesimprobablequeustedaccedaalosdatoscompartidosenformasimultaneaconcualquierotroproceso,porsimplicidad,omitirlossemforos.

Esteprogramahaceunadedoscosas:siustedloejecutasinlosparmetrosdelneadecomandos,imprimeelcontenidodelsegmentodememoriacompartida.Siledaunparmetrodelneadecomandosguardaelparmetroenelsegmentodememoriacompartida.Aquestelcdigoparashmdemo.c:


#defineSHM_SIZE1024/*segmentodememoriacompartidade1K*/

intmain(intargc,char*argv[]){key_tkey;intshmid;char*data;intmode;

if(argc>2){fprintf(stderr,"uso:shmdemo[dato_a_escribir]\n");exit(1);}

/*hacelaclave:*/if((key=ftok("shmdemo.c",'R'))==1){perror("ftok");exit(1);}

/*seconectaalsegmento(yposiblementelocrea):*/if((shmid=shmget(key,SHM_SIZE,0644|IPC_CREAT))==1){perror("shmget");exit(1);}

/*seatachaalsegmentoparaconseguirunpunteroaeste:*/data=shmat(shmid,(void*)0,0);if(data==(char*)(1)){perror("shmat");exit(1);}

/*leeomodificaelsegmento,enbasealalneadecomandos:*/if(argc==2){printf("escribirparaelsegmento:\"%s\"\n",argv[1]);strncpy(data,argv[1],SHM_SIZE);}elseprintf("elsegmentocontiene:\"%s\"\n",data);

/*sedesatachadelsegmento:*/if(shmdt(data)==1){perror("shmdt");exit(1);

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}

return0;}

Normalmente,unprocesoseatacharalsegmentoycorrerduranteunratomientrasotrosprogramasestncambiandoyleyendoelsegmentocompartido.Estosecuidaparaqueelprocesoveaunaactualizacindelsegmentoyloscambiosseanvistostambinporlosotrosprocesos.Nuevamente,porsimplicidad,elcdigodemuestranolohace,peroustedpuedevercmolosdatossoncompartidosentrelosprocesosindependientes.Tampocohayaquningncdigopararemoverelsegmento,debeasegurarsedehacerlousted.


ftok() ipcrm ipcs shmat() shmctl() shmdt() shmget()

ArchivosmapeadosenmemoriaLlegaelmomentoenelqueustedquiereleeryescribirlosarchivosparaquelainformacinseacompartidaentrelosprocesos.Pienseenellosdeestamanera:dosprocesosqueabrenelmismoarchivo,losdosloleenyloescribenycompartenaslainformacin.Elproblemaesqueavecesesunsufrimientohacertodosesosfseek()s.Noseramsfcilsipudierasimplementemapearunaseccindelarchivoenmemoriayconseguirleunpunteroparaello?Entoncespodrasimplementeusarunpunteroaritmticoparaaccederalosdatosdelarchivo(ymodificarlos).

Bien,estoesexactamenteloqueunarchivomapeadoenmemoria.Ytambinesmuyfcildeusar.Unaspocasysimplesllamadas,mezcladasconunaspocasreglassimples,yustedestarencondicionesdemapearmemoriacomoloco.

TrazadodelmapadememoriaAntesdemapearunarchivoenlamemoria,necesitaobtenerunfiledescriptorparaserusadoporlasystemcallopen():

intfd;

fd=open("mapdemofile",O_RDWR);Enesteejemplo,hemosabiertoelarchivoparaaccesodellectura/escritura.Ustedpuedeabrirloencualquiermodoquequiera,perotienequecoincidirconelmodoespecificadoenelparmetroprotparalallamadaalafuncinmmap()quesehardebajo.Paramapearunarchivoenmemoriaustedusalasystemcallmmap()queestdefinidadelsiguientemodo:

void*mmap(void*addr,size_tlen,intprot,intflags,intfildes,off_toff);

Quemontndeparmetros!Aqusedetallantodosellos:

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addr

staesladireccinenlaquequeremosmapearelarchivo.Lamejormaneradeusarloesponerloa0(caddr_t)ypermitirlealSOescogerloporusted.SiustedledicequeuseunadireccinquealSOnolegusta(porejemplo,sinoesunmltiplodeltamaodeunapginadememoriavirtual),ledarunerror.lenEsteparmetroeslalongituddelosdatosquequeremosmapearenlamemoria.stapuedesercualquierlongitudqueustedquiera.(Aparte:siellennounmltiplodeltamaodeunapginadememoriavirtual,obtendruntamaodebloquequedependedelredondeadodeesetamao.Losbytesextrasern0,ycualquiercambioquelehagaaellosnomodificarelarchivo.)

prot

Elargumentoproteccinlepermiteespecificarqutipodeaccesotieneesteprocesoparalaregindememoriamapeada.stapuedesurgirdelresultadodelaoperacinORentrelossiguientesvalores:PROT_READ,PROT_WRITE,yPROT_EXEC,parapermisosdelectura,escritura,yejecucin,respectivamente.Elvalorespecificadoaqudebeserequivalentealmodoespecificadoenlasystemcallopen()queesusadaparaobtenerelfiledescriptor.

flags

Aqusimplementehaybanderasmiscelneasquepuedenponerseparalasystemcall.UstedquerrponerleelvalorMAP_SHAREDsiplaneacompartirsuscambiosalarchivoconotrosprocesos,odelocontrarioMAP_PRIVATE.Siustedpusieraesteltimovalor,suprocesoconseguirunacopiadelareginmapeada,paraquenosereflejarcualquiercambioqueustedhaceenelarchivooriginalas,otrosprocesosnopodrnverlos.AqunohablaremosenabsolutosobreMAP_PRIVATEyaquenotienemuchoqueverconIPC.

fildes

Aquesquedondeponeesefiledescriptorqueantesabri.offsteeseloffsetdentrodelarchivoporelqueustedquiereempezaramapear.Unarestriccin:stedebeserunmltiplodeltamaodeunapginadememoriavirtual.Estetamaodelapginapuedeobtenerseconunallamadaagetpagesize().

Encasodeerrormmap(),comolohabrsupuesto,devolver1ysetearlavariableerrno.Deotromododevuelveunpunteroalcomienzodelosdatosmapeados.

Haremosunademostracincortaquemapealasegundapginadeunarchivoenlamemoria.Primeroloabriremosconopen()paraobtenerlosfiledescriptors,luegousaremosgetpagesize()paraobtenereltamaodeunapginadememoriavirtualyusarestevalortantoparalenycomoparaoff.Deestamanera,empezaremosmapeandoalasegundapginaparaunalongituddeunapgina.(EnmiLinuxbox,eltamaodelapginaesde4K.)

#include#include#include

intfd,pagesize;char*data;

fd=fopen("foo",O_RDONLY);pagesize=getpagesize();

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data=mmap((caddr_t)0,pagesize,PROT_READ,MAP_SHARED,fd,pagesize);

Unavezqueestecdigohayacorridopuedeaccederalprimerbytedelaseccindelarchivomapeadaqueusadata[0].Notequeaquhaymuchaconversindetipos.Porejemplo,mmap()devuelveacaddr_t,perolotratamoscomounchar*.Bien,elhechoesquenormalmenteaesecaddr_tselodefineparaqueseaunchar*,queparalamayoradeloscasosestbien.TambindebenotarquehemosmapeadoelarchivoPROT_READparateneraccesosoloparalectura.Cualquieresfuerzoporescribiralosdatos(data[0]='B',porejemplo)causarunaviolacindelasegmentacin.SiustedquiereaccesoalosdatosparalecturayescrituraabraelarchivocomoO_RDWRconprotpuestoaPROT_READ|PROT_WRITE.

DesmapeandoelarchivoPorsupuestoquehayunafuncinmunmap()paraarchivosmapeadosenmemoria:

intmunmap(caddr_taddr,size_tlen);

Estafuncinsimplementedesmapealareginapuntadaporaddr(devueltapormmap())conunalongitudlen(lamismapasadaammap()).Lafuncinmunmap()devuelve1encasodeerrorysetealavariableerrno.

Unavezquetienedesmapeadoalarchivo,cualquieresfuerzoporaccederalosdatosatravsdelviejopunteroproducirunafaltadesegmentacin.Ustedhasidoadvertido!

Unanotafinal:elarchivoserdesmapeadoautomticamentesisuprogramatermina,porsupuesto.

Problemasdeconcurrencia,otravez?!Sitieneprocesosmltiplesquemanejanlosdatosconcurrentementeenelmismoarchivo,podraestarenproblemas.Podratenerquelockearelarchivoousarsemforospararegularelaccesoalmismomientrasunprocesoaccedeal.MireeldocumentodeMemoriaCompartidaparaobtenermsinformacinacercadelosproblemasdeconcurrencia.

UnamuestrasimpleBien,denuevoestiempodelcdigo.Yotengoaquunprogramadedemostracinquemapeasupropiafuenteenlamemoriaeimprimeelbytequeseencuentraaunoffsetespecificadoporlineadecomandos.

Elprogramarestringelosdesplazamientosqueustedpuedeespecificaralrangode0lalongituddelarchivo.Lalongituddelarchivoseobtieneatravsdeunallamadaalstat()quseguramentejamslahabrvistoantes.Estafuncindevuelveunaestructurallenadeinformacindelarchivo,entrelaquehayuncampoquecontieneeltamaoenbytes.Bastantefcil.Aquestelcdigofuenteparammapdemo.c:

#include#include#include#include#include#include#include#include

intmain(intargc,char*argv[]){intfd,offset;char*data;structstatsbuf;

if(argc!=2){

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fprintf(stderr,"uso:eloffsetmmapdemo\n");exit(1);}

if((fd=open("mmapdemo.c",O_RDONLY))==1){perror("open");exit(1);}

if(stat("mmapdemo.c",&sbuf)==1){perror("stat");exit(1);}

offset=atoi(argv[1]);if(offsetsbuf.st_size1){fprintf(stderr,"mmapdemo:eloffsetdebeestarentre0y%d\n",\sbuf.st_size1);exit(1);}if((data=mmap((caddr_t)0,sbuf.st_size,PROT_READ,MAP_SHARED,\fd,0))==(caddr_t)(1)){perror("mmap");exit(1);}

printf("elbytealoffset%des'%c'\n",offset,data[offset]);

return0;}

Estoestodo.Compileestoyejecteloconalgunalneadelcomandocomo:$mmapdemo30elbytealoffset30es'e'

Yolodejaraustedescribirprogramasnuevosqueusenalgunasdeestassystemcalls.

ConclusionesLosarchivosmapeadosenmemoriapuedensermuytiles,sobretodoensistemasquenosoportanlossegmentosdememoriacompartida.Dehecho,losdossonmuysimilares.(Losarchivosmapeadosenmemoriasontambinenviadosaldisco,loquepuedeserunaventaja)Conlosfileslocking,conlossemforosoconlosarchivosmapeadosenmemorialosmltiplesprocesospuedencompartirfcilmentelosdatos.

PginasHPUXdelMANSinoejecutaHPUX,verifiquelassiguientepginaslocalesdelMAN!

getpagesize() mmap() munmap() open() stat()

UnixSocketsRecuerdaalasFIFOs?Recuerdaquepodaenviardatosenunasoladireccin,comounpipe?Noseragrandiosopoderenviardatosenambasdireccionescomoconunsocket?

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Bien,noesperems,porquelarespuestaestaqu:UnixSockets!Encasodequeustedtodavaestpreguntndosequeesunsocketledigoqueesqueunpipedecomunicacinbidireccionalquepuedeusarseparacomunicarenunavariedaddedominios.UnodelosmscomunesdominioscomunicadosporsocketsesInternet,peronosotrosnodiscutiremosestoaqu.NosotrostrataremoslosdominiosdeUnix,esdecir,lossocketsquepuedenusarseentrelosprocesosdeunmismosistemaUnix.

LossocketsdeUnixusan,enmuchoscasos,lasmismasfuncionesllamadasporlossocketsdeInternetperoyonovoyadescribirtodaslasfuncionesllamadasendetallesinoquesolotratarlasqueusedentrodeestedocumento.Siladescripcindeunaciertallamadaesdemasiadovaga(osiustedquiereaprendermssobrelossocketsdeInternet),porfavorvealaBeej'sGuidetoNetworkProgrammingUsingInternetSocketsparatenerunainformacinmsdetallada.

ReseaComodijeantes,lossocketsdeUnixsoncomoFIFOsbidireccionales.Sinembargo,todoslosdatosdelacomunicacinserntomadosdelainterfasedelossocketsenlugardelainterfasedelarchivo.AunquelossocketsdeUnixsonarchivosespecialesenfilesystems(comoFIFOs),ustednopodrutilizaropen()yread()usarsocket(),bind(),recv(),etc.Alprogramarconsocket,normalmentecrearprogramasservidoresyprogramasclientes.Elservidorpermanecerescuchandolasconexionesentrantesdelosclientesylosmanejar.EstoesmuysimilaralasituacinqueexisteentrelossocketsdeInternet,peroconalgunasdiferencias.Porejemplo,cuandodicequsocketdeUnixquiereusar(esdecir,elpathdelarchivoespecialqueeselsocket),recurriraunaestructurasockaddr_unlacualtienelossiguientescampos

structsockaddr_un{unsignedshortsun_family;/*AF_UNIX*/charsun_path[108];

}

staeslaestructuraquepasaralafuncinbind()queasociaunsocketdescriptor(unfiledescriptor)conunciertoarchivo(cuyonombreestelcamposun_path).

QuehacerparaserunServidorSinentrarendemasiadosdetalles,yoperfilarlospasosquenormalmentedaunprogramaparaserunservidor.Mientrasestoyenl,intentarllevaracaboun"ecodeservidor"(ecoserver)elquecualjustamenteretornaunecodecualquiercosaqueobtengadeunsockets.

Aquestnlospasosdelservidor:

1. Llamaalafuncinsocket():unallamadaasocket()conlosargumentosapropiadoscreaunUnixsocket

unsignedints,s2;structsockaddr_unlocal,remote;intlen;

s=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);Elsegundoargumento,SOCK_STREAM,lediceasocket()quedebecrearunstreamsocket.Losdatagramsockets(SOCK_DGRAM)tambinsonsoportadoseneldominiodeUnix,peroaqusolovoyacubrirlosstreamsockets.

Paraloscuriososquequierantenerunabuenadescripcindelosdatagramsocketsdesconectados,verlaBeej'sGuidetoNetworkProgrammingqueseaplicanabsolutamentebienalossocketsdeUnix.Lonicoquecambiaesqueenlugardeusarunaestructurasockaddr_undebeusarunaestructurasockaddr_in

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Unanotams:todasestasllamadasdevuelven1encasodeerroryseteanlavariableglobalerrnoparareflejarquealgosalimal.Asegresedehacerunchequeodeerrores.

2. Llamaalafuncinbind():Ustedrecibiunsocketdescriptordelallamadaasocket(),ahoradebeligarloaunadireccineneldominiodeUnix.(Esadireccin,comodijeantes,esunarchivoespecialeneldisco.)

local.sun_family=AF_UNIX;/*localesdeclaradaantesdesocket()^*/

local.sun_path="/home/beej/mysocket";unlink(local.sun_path);len=strlen(local.sun_path)+sizeof(local.sun_family);bind(s,(structsockaddr*)&local,len);

EstoasocialossocketsdescriptorsconladireccindelaUnix"/home/beej/mysocket".Notequellamamosalafuncinunlink()antesdebind()paraquitarelsocketsiyaexiste.UstedobtendrunerrorEINVALsielarchivoyaexista.

3. Llamaalafuncinlisten():Estainstruyealsocketparaqueescuchealasconexionesentrantesdelosprogramasclientes:

listen(s,5);Elsegundoargumento,5,eselnmerodeconexinentrantequepuedenestarenlacolaantesdequeustedejecutelallamadaalafuncinaccept().Sihaymuchasconexionesqueesperanseraceptadas,losclientesadicionalesgenerarnelerrorECONNREFUSED.

4. Llamaalafuncinaccept():Estoaceptarunaconexindeuncliente.Estafuncindevuelveotrosocketdescriptor!Eldescriptorviejotodavaestescuchandoalasnuevasconexiones,peroelnuevoseconectaalcliente:len=sizeof(structsockaddr_un);

s2=accept(s,&remote,&len);****************************Cuandoretornaaccept(),laestructuraremotesercargadaconelcontenidodelaestructurasockaddr_undelladoremoto,ylensercargadaconsulargo.Eldescriptors2seconectaalcliente,yestlistoparaenviarconlafuncinsend()yrecibirconlafuncinrecv(),comosedescribeenlaNetworkProgrammingGuide.

5. Manejalaconexinyretornahaciaatrs,alallamadaalafuncinaccept():Normalmenteustedquerrcomunicaralcliente(precisamenteharemosretornodelecodetodaslascosasquesenosenva),cierralaconexin,luegoejecutaunanuevallamadaalafuncinaccept().while(len=recv(s2,&buf,100,0),len>0)send(s2,&buf,len,0);

/*desdeaquvuelveatrsaaccept()*/

6. Cierralaconexin:Ustedpuedecerrarlaconexinllamandoaclose(),opormediodelallamadashutdown().

Contodoloquesedijo,aquestunprogramafuente,llamadoechos.c,parahacerunservidor.TodoloquehaceesesperarporunaconexinenunsocketdeUnix(llamado,enestecaso,"echo_socket").

#include#include#include#include#include#include#include

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#defineSOCK_PATH"echo_socket"

intmain(void){ints,s2,t,len;structsockaddr_unlocal,remote;charstr[100];

if((s=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0))==1){perror("socket");exit(1);}

local.sun_family=AF_UNIX;strcpy(local.sun_path,SOCK_PATH);unlink(local.sun_path);len=strlen(local.sun_path)+sizeof(local.sun_family);if(bind(s,(structsockaddr*)&local,len)==1){perror("bind");exit(1);}

if(listen(s,5)==1){perror("listen");exit(1);}

for(;;){intdone,n;printf("esperandounaconexin...\n");t=sizeof(remote);if((s2=accept(s,(structsockaddr*)&remote,&t))==1){perror("accept");exit(1);}

printf("Conectado.\n");

done=0;do{n=recv(s2,str,100,0);if(n

QuehacerparaserunclienteAhoranecesitahacerunprogramaparapoderhablarconelservidoranterior.Ladiferenciadelcliente,esqueesmuchomsfcilporquenotienequehacerningunadelasmolestasllamadasalasfuncioneslisten(),oaccept().Estossonlospasosquerequiere:

1. Llamaralafuncinsocket()paraobtenerunUnixdomainsocketparacomunicarse.2. Prepararunaestructurasockaddr_unconladireccinremota(dondeelservidorestescuchando)y

llamaraconnect()conestacomounargumento.3. Asumiendoquenohuboerrores,ustedestarconectadoalladoremotoUsesend()yrecv()

paraalegrarsucorazn!

Culeselcdigoparahablarconelechoserveranterior?Nosepreocupenamigos,aquestechoc.c:

#include#include#include#include#include#include#include#defineSOCK_PATH"echo_socket"

intmain(void){ints,t,len;structsockaddr_unremote;charstr[100];

if((s=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0))==1){perror("socket");exit(1);}

printf("Intentandoconectarse...\n");

remote.sun_family=AF_UNIX;strcpy(remote.sun_path,SOCK_PATH);len=strlen(remote.sun_path)+sizeof(remote.sun_family);if(connect(s,(structsockaddr*)&remote,len)==1){perror("connect");exit(1);}

printf("Conectado.\n");

while(printf(">"),fgets(str,100,stdin),!feof(stdin)){if(send(s,str,strlen(str),0)==1){perror("send");exit(1);}

if((t=recv(s,str,100,0))>0){str[t]='\0';printf("echo>%s",str);}else{if(t

return0;}

Porsupuestoqueenelcdigodelcliente,notarquesolohayunaspocassystemcallsusadasparasetearalgunascosas:socket()yconnect().Dadoqueelclientenovaaejecutarlallamadaaccept()aceptandocualquierconexinentrante,nohaynecesidaddeescucharconlafuncinlisten().Porsupuestoqueelclientetambinusalasfuncionessend()yrecv()paratransferirdatos.

socketpair()pipesbidireccionalessuperrpidosQupasarasiustedquisieraunpipe(),peroquiereusarunosoloparaenviaryrecibirdatosemambossentidos?Yaquelospipessonunidireccionales(conexcepcionesenSYSV),nopuedehacerlo!Perosinembargohayunasolucin:useunUnixdomainsocket,yaqueellospuedenmanejardatosbidireccionales.PeroestoesmuydifcilPonertodoesecdigoconlisten()yconnect()ytodoesosloparapasardatosporambasvasPeroporqusuponequenolotiene

Hayunabellezadesystemcallconocidacomosocketpair()queesbastantebuenaparadevolverleunpardesocketsyaconectados!Nosenecesitaningntrabajoextraordinariodesuparte;yustedpuedeusarinmediatamenteestossocketsdescriptorsparalacomunicacinentreprocesos.

Porejemplo,hagamosdosprocesos.Elprimeroenvauncharalsegundo,yelsegundocambiaelcarcteramaysculayretorna.Aquhayuncdigosimpleparahacerjustamenteeso,llamadospair.c(sinchequeodeerroesparamayorclaridad):


intmain(void){intsv[2];/*elpardesocketdescriptors*/charbuf;/*paraintercambiardatosentreprocesos*/

socketpair(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0,sv);

if(!fork()){/*hijo*/read(sv[1],&buf,1);printf("hijo:lee'%c'\n",buf);buf=toupper(buf);/*loconvierteenmayscula*/write(sv[1],&buf,1);printf("hijo:envi'%c'\n",buf);

}else{/*padre*/write(sv[0],"b",1);printf("padre:envi'b'\n");read(sv[0],&buf,1);printf("padre:lee'%c'\n",buf);}return0;}

Efectivamente,estaunamaneracaradecambiaruncarcteramayscula,peroelhechoesquetieneunacomunicacinsimplequeutilizaloquerealmentenosimporta.

Unacosamsparanotaresquesocketpair()tomatantoaltipodomain(AF_UNIX)comoalsocket(SOCK_STREAM).stospuedentenercualquiervalorpermitidoparatodos,dependiendodequrutinasquieremanejarsucdigoenelkernelysiquierestreamsocketsodatagramsockets.

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YoescogsocketsdeAF_UNIXporqueesteesundocumentodesocketsUnixysonmsrpidosquelosAF_INETsockets.

Finalmente,siquiereconocermsacercadeporquusowrite()yread()enlugardesend()yrecv().Bien,paraabreviar,porperezoso.Vea,usandostassystemcallsnotengoquedarlosargumentosdelosflagsparausarsend()yrecv()ysiempreporelcontrarioseteotodoestoacero.Porsupuesto,lossocketsdescriptorssonfiledescriptorscomocualquierotro,paraquerespondanbienalmanejodelassystemcalls


accept() bind() connect() listen() socket() socketpair() send() recv() read() write()

MsRecursosdeIPC

LibrosAqusedaunalistadelibrosquedescribenalgunosdelosprocedimientosqueheplanteadoenestagua,comotambindetallesespecficosdeUnix.

Bach,MauriceJ.TheDesignoftheUNIXOperatingSystem.NewJersey:PrenticeHall,1986.ISBN0132017997.

Stevens,RichardW.UNIXNetworkProgramming.NewJersey:PrenticeHall,1990.ISBN0139498761.

.AdvancedProgrammingintheUNIXEnvironment.AddisonWesley,1992.ISBN0201563177.

PginasHPUXdelMANEstassonlaspginasdelmanualHPUXdesusistemalocal.SiejecutaotrotipodeUnix,porfavormiresuspropiaspginasdelMAN,yaqueestasfuncionespodrannofuncionarensusistema.

accept() bind() connect() dup() exec() exit() fcntl() fileno() fork()

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ftok() getpagesize() ipcrm ipcs kill kill() listen() lockf() lseek() mknod mknod() mmap() msgctl() msgget() msgsnd() munmap() open() pipe() ps raise() read() recv() semctl() semget() semop() send() shmat() shmctl() shmdt() shmget() sigaction() signal() signals sigpending() sigprocmask() sigsetops sigsuspend() socket() socketpair() stat() wait() waitpid() write()

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guia beej ipcs es

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