Lab 3 - Comunicação inter-processos

Exercícios do Lab 3 - Comunicação inter-processos Equipe: Lucas Beneti, Claudio Leon e Ronaldo Nakamoto 1) Implementar um programa que envie dados de um processo A para um processo B através de filas de mensagens Foram criadas dois arquivos (msend.c e mreceive.c). Os nomes explicam as funções dos programas. mreceive.c No programa que vai ler da fila de mensagens, são setadas informações sobre o tamanho da fila, tamanho das mensagens que ela vai suportar através do atributo  attr que é uma struct que armazena todas essas opções para ela. A implementação pode ser vista logo abaixo: #include   #include   #include   #include   #include   // operating system check // #if defined(_WIN32) || (!defined(__unix__) && !defined(__unix) && (!defined(__APPLE__) || !defined(__MACH__))) // #warning Este codigo foi planejado para ambientes UNIX (LInux, *BSD, MacOS). A compilacao e execucao em outros ambientes e responsabilidade do usuario. // #endif #define   QUEUE   "/fila1" int   main  (  int   argc  ,  char  *  argv  []  ){  // fila para escrever as msgs  mqd_t  fila;  struct  mq_attr attr;  int  numero;  // a struct attr serve para montar os parâmetros tanto da fila  // de mensagens quanto das próprias mensagens  attr  .  mq_maxmsg  =  5  ;  // capacidade para 5 mensagens  attr  .  mq_msgsize  =  sizeof  (numero);  // tamanho de cada mensagem  attr  .  mq_flags  =  0  ;  // umask é uma função que seta as permissões para o processo  umask  (  0  );  // abre a fila com permissão de leitura e escrita e caso a fila  // já não exista, é criada com permissão 666, e recebendo a struct  // attr para obter todas as características dessa fila  if  ((fila =  mq_open  (QUEUE, O_RDWR|O_CREAT,  0666  , &attr))  0  ){  perror  (  "mq_open"  );  exit  (  1  ); }  // recebe cada mensagem e imprime seu conteudo se conseguir,  // caso contrário, imprime a msg de erro recebida  while  (  1  ){  if  ((  mq_receive  (fila, (  void  *) &numero,  sizeof  (numero),  0  ))  0  ){  perror  (  "mq_receive:"  ) ;  exit  (  1  ) ; }  printf  (  "Received msg value %d  \n  "  , numero);  sleep  (  1  ); } } msend.c O programa que vai ler essa fila apenas precisa buscar os dados numa fila existente e de preferência, na mesma criada pelo programa de leitura. De início há uma verificação de existência da fila para abrí-la em modo de leitura e escrita (para conseguir mandar os dados para a fila). Após essa abertura da fila para escrita, ocorre um loop eterno para mandar msg para lá, porém tem um limite de mensagens que a fila suporta, estipulado pela  st ru ct ur e att r que foi criada no programa que foi criado para receber as mensagens. O código para o programa que envia os dados pode ser visto à seguir: #i nc lu de   st di o. h> #i nc lu de   st dl ib .h > #i nc lu de   mq ue ue .h > #i nc lu de   un is td .h > #d ef in e   QU EU E   "/ fi la 1" // p ar a qu e as m sg s po ss am s er e nv ia da s, a q ue ue d ev e se r cr ia da p ri me ir am en te in t   ma in  (  in t   ar gc  ,  ch ar  *  ar gv  []  ) {  mq d_ t  fi la ;  // d es cr it or d a fi la  in t  nu me ro ;  // d ad o a se r en vi ad o  // a br e a fi la d e me ns ag en s, s e ex is ti r, e m mo do d e le it ur a e es cr it a  // s e fa lh ar , a ms g de e rr o é im pr es sa  if  ( (f il a =  mq _o pe n  (Q UE UE , O_ RD WR ))  0  ){  pe rr or  (  " mq _o pe n"  );  ex it  (  1  ); }  wh il e  (  1  ) { nu me ro =  r an do m  ( ) %  35  ;  // e nv ia a m en sa ge m  if  (  mq _s en d  (f il a, (  vo id  *) & nu me ro ,  si ze of  (n um er o) ,  0  )  0  ) {  pe rr or  (  "m q_ se nd "  ) ;  ex it  (  1  ) ; }  pr in tf  (  "E nv ie i o se gu in te v al or % d  \ n  "  ,n um er o) ;  sl ee p  (  1  ) ; } } 2) Implementar um programa que envie dados de um processo A para um processo B através de filas de memória compartilhada Foram criados dois programas basicamente, um que lê da região de shared memory e outro que escreve na mesma. shared-mem.c #include   #include   #include   #include   #include   #include   int   main  (  int   argc  ,  char  *  argv  []  ) {  int  fd, value, *ptr;  // cria area de memoria compartilhada se jah nao existir fd =  shm_open  (  "/sharedmem"  , O_RDWR|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);  if  (fd == -  1  ) {  perror  (  "shm_open"  );  exit  (  1  ) ; }  // tamanho da area compartilhada acertado  if  (  ftruncate  (fd,  sizeof  (value)) == -  1  ) {  perror  (  "ftruncate"  );  exit  (  1  ) ; } // a área é mapeada no espaço de endereçamento do processo que a criou (esse // arquivo no caso) ptr =  mmap  (  NULL  ,  sizeof  (value), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,  0  );  if  (ptr == MAP_FAILED) {  perror  (  "mmap"  );  exit  (  1  ); }  while  (  1  ) {  // cria um valor aleatorio usando random e seta o valor do ponteiro da memoria pra  // a variavel value criada value =  random  () %  1000  ; (*ptr) = value ;  printf  (  "Wrote value %i  \n  "  , value) ;  sleep  (  1  ); } } Primeiro a área da memória é setada para leitura e escrita, para que os dois programas tenham o acesso necessário. Após essa criação, a área de memória é mapeada para a região de endereçamento do processo para um ponteiro que carregará a memória, posteriormente, o valor a ser mandado é criado e setado para o ponteiro  ptr. shared-mem_read.h // Em Linux, compile usando: cc -o shmem -lrt shmem.c #include   #include   #include   #include   #include   #include   int   main  (  int   argc  ,  char  *  argv  []  ) {  int  fd, value, *ptr;  // mesma area criada para shared memory que o outro programa fd =  shm_open  (  "/sharedmem"  , O_RDWR|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);  if  (fd == -  1  ) {  perror  (  "shm_open"  );  exit  (  1  ) ; }  // ajusta o tamanho da area compartilhada  // tamanho de int pode variar de 2 a 4 bytes  if  (  ftruncate  (fd,  sizeof  (value)) == -  1  ) {  perror  (  "ftruncate"  );  exit  (  1  ) ; }  // mapeia a area no espaco de enderecamento deste processo ptr =  mmap  (  NULL  ,  sizeof  (value), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,  0  );  if  (ptr == MAP_FAILED) {  perror  (  "mmap"  );  exit  (  1  ); }  while  (  1  ) { value = (*ptr) ;  printf  (  "Read value %i  \n  "  , value);  sleep  (  3  ) ; } } O programa tem basicamente a mesma estrutura, para que possa ler da shared memory especificada pelo processo que irá enviar os dados. O receiver precisa ter acesso á região de memória compartilhada para pegar o dado, o que é exatamente feito no  while(1) nas últimas linhas, onde a variável value é setada para o valor existente no endereço do ponteiro  ptr. Em ambos os casos foram utilizadas estruturas diferentes para o compartilhamento de dados. No primeiro caso, foi utilizada uma fila de mensagens, onde mesmo que sem sincronização, por se tratar de uma fila, a ordem das mensagens lidas eram respeitadas. Já no caso da shared memory, apenas uma pequena área do tamanho de um  int é reservada para escrita e leitura. De modo que se houver falta de sincronização, o programa receiver apenas lê o último dado colocado na memória partilhada, como pode ser vista nas imagens a seguir. Na primeira imagem à esquerda é possível ver o que o código sender está mandando, e na da direita, é o que o receiver leu. A fim de realizar testes, foi colocado um delay maior no receiver que no sender, para testar o que ocorreria na falta de sincronização. O que observamos, foi que o valores lidos não estão na ordem dos dados lidos.

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UTFPR

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