Bài tập lớn môn hệ điều hành linux

Xây dựng kịch bản giao tiếp giữa hai tiến trìnhQuá trình giao tiếp đợc mô tả bằng sơ đồ sau Để xây dựng kịch bản trên ta có thể định nghĩa một số biến sau trên vùng nhớ chung: request :

Trang 1

Bài tập lớn môn Hệ điều hành Linux

Sinh viên thực hiện:

Lớp:

I Đề tài

Xây dựng 2 chơng trình, một chơng trình đóng vai trò là Server chơng trình còn lại là Client Chơng trình Client sẽ gửi tên file đến cho Server và yêu cầu Server gửi cho nội dung của file đó.

II Phơng án giải quyết

Xem xét các cơ chế giao tiếp nh Pipe, Queue đều là những giao tiếp tuần tự,

do đó để xây dựng một giao thức cho hai tiến trình có thể giao tiếp truyền thông với nhau là khá phức tạp Nếu sử dụng cơ chế giao tiếp bằng vùng nhớ chung thì việc tạo một giao thức cho hai tiến trình đơn giản hơn bằng cách khai báo các cờ trạng thái của hai tiến trình trên vùng nhớ chung Khi giao tiếp với nhau hai tiến trình chỉ cần kiểm tra các biến trạng thái tơng ứng thì

sẽ biết đợc tiến trình kia phản hồi lại nh thế nào Tuy việc xây dựng giao thức

là dễ dàng hơn so với các cơ chế giao tiếp nh Pipe, Queue nhng để quá trình giao tiếp diễn ra một cách đúng đắn và không mất dữ liệu thì phải cần đến cơ chế đồng bộ hai tiến trinh khi truy nhập vào vùng nhớ chung để kiểm tra trạng thái hay lấy dữ liệu từ tiến trình còn lại.

Trang 2

III Xây dựng kịch bản giao tiếp giữa hai tiến trình

Quá trình giao tiếp đợc mô tả bằng sơ đồ sau

Để xây dựng kịch bản trên ta có thể định nghĩa một số biến sau trên vùng

nhớ chung:

request : là cờ báo yêu cầu của Client

confirm : là cờ báo chấp nhận yêu cầu của Server

filenam : là tên file Client cần truyền

Đợi

Tìm file Chấp nhận yêu cầu

Kiểm tra trạng thái của Server Kiểm tra yêu cầu

Nếu có file thì trả lời sẵn sàng

Kết thúc

Nếu không có Kiểm tra Client sẵn sàng

Gửi dữ liệu

Yêu cầu truyền file

Nhận dữ liệu và báo đã nhận

Gửi tên file

Trả lời có (hay không có) file đó

Kiểm tra trạng thái của Server

Hết dữ liệu

*

* Gửi dữ liệu

Nhận dữ liệu và báo đã nhận

Kết thúc

Trang 3

have_file : là cờ báo của Server là có file Client yêu cầu (1: có;0: không có ) realy : là cờ báo sẵn sàng của Client

have_data : là cờ báo có dữ liệu của Server

count : là kích thớc gói dữ liệu Server gửi cho Client

message : thông báo kèm theo các cờ

data : dữ liệu

Ngoài ra còn có các biến sau nh:

hand_file : thẻ file đợc mở để ghi hay đọc

sem_set_id : ID của Semaphore

share_id : ID của vùng nhớ chung

share_add : Địa chỉ của vùng nhớ chung

IV Cài đặt Server

1 Chơng trình chính

Khởi tạo

Bắt tay

Thành công

Kết thúc

y

n

Truyền file

Giải phóng

Trang 4

b, Cài đặt

int main()

{

int sem_set_id; // ID cua Semaphore dung de dong bo

int share_id; // ID cua Vung nho chung

int size_share; // Kich thuoc cua vung nho chung

char *share_add; // Dia chi cua vung nho chung

int hand_file; // The file

int rc; // Lay ket qua thuc hien cua cac ham

struct shmid_ds share_desc;// Dung de xoa Semaphore

int *request; // Thong bao tu Client yeu cau Server truyen du lieu

int *confirm; // Thong bao tu Server tra loi co truyen du lieu hay khong int *have_file;// Thong bao tu Server cho Client biet la co file

int *realy;//Thong bao tu Client cho Server biet la da san sang nhan du lieu int *have_data;// Thong bao tu Server cho Client biet la van con du lieu int *count; //Do dai cua du lieu duoc truyen tu Server

char *filename; //Ten file

char *message; //Thong bao kem theo de hien ra man hinh

char *data; //Du lieu

size_share = 2000;

//Cap phat vung nho kich thuoc la size_share

share_id = shmget(100,size_share,IPC_CREAT | 0777);

if(share_id == -1)

{

printf("Loi khi cap phat vung nho chung.");

exit(EXIT_FAILURE);

}

//Gan dia chi vung nho trung vao khong gian bo nho cua tien trinh

share_add = shmat(share_id,NULL,0);

if(!share_add)

{

printf("Loi ket gan vung nho chung.");

exit(EXIT_FAILURE);

}

//Tao semaphore

sem_set_id = create_sem(1);

//Khoi tao semaphore

init_sem(sem_set_id,1);

Trang 5

//Tro bien request vao vung du lieu chung

printf("1\n");

request = (int*)((void*)share_add);

(*request) = 0;

//Tro bien confirm vao vung du lieu chung

printf("2\n");

confirm = (int*)((void*)share_add + sizeof(int));

(*confirm) = 0;

//Tro bien have_file vao vung du lieu chung

printf("3\n");

have_file = (int*)((void*)share_add + sizeof(int)*2);

(*have_file) = 0;

//Tro bien realy vao vung du lieu chung

printf("4\n");

realy = (int*)((void*)share_add + sizeof(int)*3);

(*realy) = 0;

//Tro bien have_data vao vung du lieu chung

printf("5\n");

have_data = (int*)((void*)share_add + sizeof(int)*4);

(*have_data) = 0;

//Tro bien count vao vung du lieu chung

count = (int*)((void*)share_add + sizeof(int)*5);

(*count) = 0;

//Tro bien filename vao vung du lieu chung

printf("6\n");

filename = (char*)((void*)share_add + sizeof(int)*6);

//Tro bien message vao vung du lieu chung

printf("7\n");

message = (char*)((void*)share_add + MAX_FILENAME + sizeof(int)*6);

//Tro bien data vao vung du lieu chung

printf("8\n");

data = (char*)((void*)share_add + MAX_MESSAGE + MAX_FILENAME + sizeof(int)*6);

//Bat tay voi Client

hand_file = server_hand_shaking(sem_set_id,request,confirm,message

,filename,hand_file,have_file,realy);

Trang 6

if(hand_file > 0)

{

server_transfer(sem_set_id,message,have_data,data,hand_file,

count);

close(hand_file);

}

//Xoa Semaphore

remove_sem(sem_set_id);

//Go vung nho chung

shmdt(share_add);

//Giai phong vung nho chung

shmctl(share_id,IPC_RMID,&share_desc);

printf("Server da ket thuc\n");

exit(EXIT_SUCCESS);

}

Phần khởi tạo sử dụng các hàm th viện để khởi tạo Semaphore, vùng nhớ chung, gắn vùng nhớ chung vào vùng nhớ của chơng trình các hàm này đã

đ-ợc trình bày trong phần lý thuyết Sau phần khởi tạo là phần gán địa chị các biến vào vùng nhớ chung.

Chơng trình chính đợc chia ra làm hai phần Phần bắt tay và phần truyền file Phần bắt tay đợc cài đặt trong hàm server_hand_shaking, hàm này dùng để thực hiện một số giao tiếp ban đầu trớc khi truyền file nh trả lời chấp nhận,

có file.

Phần truyền file đợc cài đặt trong hàm server_transfer để truyền file.

Sau khi hoàn thành quá trình truyền file thì giải phóng những gì đã đợc khởi tạo.

2 Hàm bắt tay với Client

a, Giải thuật:

Trang 7

b, Cài đặt

int server_hand_shaking(int sem_set_id,int *request,int *confirm,char*message

,char *filename,int hand_file,int *have_file,int *realy) {

printf("Dang doi yeu cau \n");

//Doi yeu cau tu Client

Bắt đầu

Nhận tên file từ Client

Trả lời Confirm = 1 Request = 1

Kết thúc

y

n

Have_file = 1 Trả lời có file và hỏi sẵn sàng chưa

Kiểm tra file

Tên file = “exit”

y

n

Có file

n

y

Realy = 1

y

Have_file = 0 Trả lời không có file

n

Trả lại thẻ file cho chương trình chính

Trang 8

{

sleep(1);

}

sem_lock(sem_set_id); //Doi de vao su dung tai nguyen, khi da vao thi cam cac tien trinh khac su dung tai nguyen printf("1.Client: %s\n",message);

*confirm = 1;//Tra loi dong y truyen du lieu

strcpy(message,"Dong y truyen.");

sem_unlock(sem_set_id);//Tra lai tai nguyen cho he thong va cac tien trinh

khac co the vao su dung tai nguyen sleep(1);//Doi Client gui ten file

sem_lock(sem_set_id);//Doi de vao su dung tai nguyen, khi da vao thi cam

cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen

while(1)

{

printf("2.Client: %s\n",message);

if(strcasecmp(filename,"exit")==0)return -1;

hand_file = open(filename,O_RDONLY);

//Kiem tra su ton tai cua file Cleint yeu cau

if(hand_file > 0 )

{

strcpy(message,"San sang chua?");

*have_file = 1;//Thong bao cho Client biet la co file, va hoi da

san sang chua sem_unlock(sem_set_id);//Tra lai tai nguyen cho he thong

va cac tien trinh khac co the vao

su dung tai nguyen sleep(2);//Doi tra loi san sang cua Client

sem_lock(sem_set_id);//Doi de vao su dung tai nguyen,

khi da vao thi cam cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen printf("3.Client: %s\n",message);

if(*realy == 0) return -1;

sem_unlock(sem_set_id);//Tra lai tai nguyen cho he thong

su dung tai nguyen

break;

}

else

{

strcpy(message,"Khong tim thay file");

*have_file = 0;//Thong bao cho Client biet khong co file ma

no yeu cau sleep(1);

Trang 9

su dung tai nguyen sleep(1);//Doi Client goi ten file khac

khi da vao thi cam cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen }

}

return hand_file;

}

Hàm này hoạt động nh sau: ban đầu lặp liên tục kiểm tra biến request nếu =

1 sẽ khoá semaphore và vào sử dụng vùng nhớ chung gán giá trị 1 cho biến confirm, mở khoá semaphore cho Client vào kiểm tra biến confirm Lúc này Client đã gửi tên file và Server lại vào lấy tên file và kiểm tra sự tồn tại của file đó, sau đó trả lời Client

3 Hàm truyền dữ liệu

a, Giải thuật

b, Cài đặt

Bắt đầu

Nhận và hiển thị thông báo từ Client

Đọc dữ liệu từ file vào biến data, count = sizeof(data) have_data = 1 Chưa hết file

Kết thúc

y n

Have_data = 0

Trang 10

void server_transfer(int sem_set_id,char *message,int *have_data,char

*data,int hand_file,int *count)

{

while((*count = read(hand_file,data,MAX_DATA))!=0)

{

*have_data = 1;

sleep(1);

su dung tai nguyen sleep(1);//Doi thong bao tu Client da nhan duoc du lieu sem_lock(sem_set_id);//Doi de vao su dung tai nguyen,

khi da vao thi cam cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen printf("Client: %s\n",message);

}

*have_data = 0;

khac co the vao su dung tai nguyen }

Hàm này hoạt động cho đến khi dữ liệu đã đợc gửi hết Trong vòng lặp gửi dữ liệu, sau mỗi lần gửi dữ liệu Server phải đợi cho Client nhận đợc dữ liệu rồi mới gửi tiếp.

V Cài đặt Client

Trang 11

1 Chơng trình chính

a, Giải thuật

b, Cài đặt

Chơng trình chính của Client đợc cài đặt giống với chơng trình chính của Server chỉ thay hai hàm server_hand_shaking bằng hàm

client_hand_shaking, hàm server_transfer bằng hàm client_transfer.

2 Hàm bắt tay với Server

Bắt đầu

Khởi tạo

Bắt tay

Thành công

Kết thúc

y

n

Truyền file

Giải phóng

Trang 12

a, Giải thuật

b, Cài đặt

int client_hand_shaking(int sem_set_id,int *request,int *confirm,char

*message,char *filename,int hand_file,int *have_file,int *realy)

{

Băt đầu

Gửi yêu cầu Request = 1

Kiểm tra sự phản hồi

từ Server

Confirm = 1

Gửi tên file tới Server

realy = 1

Trả về thẻ file cho chương trình chính

y

Tên file = “exit”

Kiểm tra sự phản hồi

từ Server

Have_file = 1

Kết thúc y

y n

n

Trang 13

*request = 1;//Client gui yeu cau can truyen du lieu

strcpy(message,"Toi muon truyen file");

khac co the vao su dung tai nguyen sleep(1);

cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen printf("1.Server: %s\n",message);

if(*confirm==1)//Kiem tra trang thai cua server co dong y truyen du lieu

khong {

while(1)

{

//Gui ten file yeu cau server

printf(" Ten file can truyen: ");fflush(stdin);

fgets(filename,MAX_FILENAME,stdin);

//Trong truong hop yeu cau server nhieu lan nhung server khong

tim thay file do thi danh ten file la "exit" de thoat

if(strcasecmp(str_no_return(filename),"exit")==0)

{

va cac tien trinh khac co the vao su dung tai nguyen

return -1;

}

strcpy(message,"Toi muon co file ");

strcat(message,str_no_return(filename));

sem_unlock(sem_set_id);//Tra lai tai nguyen cho he thong va cac

tien trinh khac co the vao su dung tai nguyen sleep(1);

khi da vao thi cam cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen

//Kiem tra thong bao tra loi cua server la co file dang yeu cau khong printf("2.Server: %s\n",message);

if(*have_file==1)

{

strcpy(message,"Da san sang");

*realy = 1;//Tra loi da san sang cho qua trinh truyen du lieu

strcat(filename,"_cp");

hand_file = open(filename,O_WRONLY|

O_TRUNC|O_CREAT);

break;

}

sem_unlock(sem_set_id);//Tra lai tai nguyen cho he thong va cac

tien trinh khac co the vao su dung tai nguyen

Trang 14

sem_lock(sem_set_id);//Doi de vao su dung tai nguyen, khi da vao

thi cam cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen }

}

else return -1;

khac co the vao su dung tai nguyen sleep(2);

return hand_file;

}

3 Hàm nhận dữ liệu

a, Giải thuật

b, Cài đặt

void client_transfer(int sem_set_id,char *message,int *have_data,char *data,

int hand_file,int *count)

{

int i;

Bắt đầu

Nhậndữ liệu và hiển thị thông báo từ Server

Ghi dữ liệu vào file với kích thước là count, trả lời đã

nhận được Have_data=1

Kết thúc y n

Trang 15

i = 0;

while(*have_data)

{

i++;

write(hand_file,data,*count);

printf("Block %d: %d bytes\n",i,*count);

sprintf(message,"Da nhan duoc block %d",i);

va cac tien trinh khac co the vao su dung tai nguyen sleep(2);

sem_lock(sem_set_id);//Doi de vao su dung tai nguyen, khi da vao thi cam cac tien trinh khac vao su dung tai nguyen }

printf("Het \n");

khac co the vao su dung tai nguyen }

Hàm này thực hiện việc nhận dữ liệu từ Server và trả lời đã nhận đợc dữ liệu cho đến khi biến have_data = 0.

VI Một số chú ý:

Chơng trình gồm có 3 file: server3.c, client3.c, ttcs.h

Khi chạy 2 file từ hai terminal khác nhau, cần chạy server3 trớc, client3 sau.

Mục lục:

Trang 16

I §Ò tµi 1

1 Ch¬ng tr×nh chÝnh 3

2 Hµm b¾t tay víi Client 6

3 Hµm truyÒn d÷ liÖu 9

1 Ch¬ng tr×nh chÝnh 11

2 Hµm b¾t tay víi Server 12

3 Hµm nhËn d÷ liÖu 14

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	103,5 KB