Operating System Lecture 01/08

去年の宿題

    Subject: Report Operating System Lecture 12/18

前回の復習

Unix でのプロセス間通信と、Real-time 処理

問題 (Busy Wait )

    for (;;) {
	if ( c=kbhit() ) 
	    process(c);
    }

C-FAQ をWWW で探して、kbhit() が Unix では使われない理由を調べよ。

速さと言う点ではどうだろう?

実際に kbhit を作ってみる

    NONBLOCKING モードを使ったread
	fcntl で設定する

signal による同期

あるイベントで、呼び出される関数を指定する。

signal では情報を渡すことはできない。

signal によって中断された system call の取り扱いはどうする? エラーとして良いのか?

socket によるプロセス間通信

    あっちのプロセスでwriteしたものが、
    こちらのプロセスで読める

    どうやって、相手を指定するのか?

共通の親を持つならば、

    socketpair, pipe

共通の親を持たない場合は、

    Unix file system の名前空間を使う
    ネットワークの IP address + Port number を使う

socket は双方向なので、便利。(pipe は違う)

Perl による例題

redirect と pipe

socket は、Unix に取っては file の一種であり、プロセス毎に番号(file descriptor) で管理されている。

    0   標準入力  STDIN
    1   標準出力  STDOUT
    2   標準エラー出力   STDERR

以下は、3年生の shell の課題の一部である。

    #include <stdio.h>
    const int debug=1;
    main() {
      char command1[]="wc";
      char command2[]="cat /etc/termcap";
      int pfd[2];
      int save_in;
      int pid;
      pipe(pfd);
      if(pid = fork()){
        save_in = dup(0);
        dup2(pfd[0],0);
        close(pfd[1]);
        system(command1);
  if(debug) fprintf(stderr,"waiting %d\n",pid);
        dup2(save_in,0);
        waitpid(pid,NULL,0);
  if(debug) fprintf(stderr,"done %d\n",pid);
        return;
      }else{
  if(debug) fprintf(stderr,"forked pid %d\n",getpid());
        dup2(pfd[1],1);
        close(pfd[0]);
        system(command2);
        exit(0);
      }
    }

socket による通信の待ち合わせ

bind

    socket に名前をつける

    TCP connection を張る

    TCP connection を受け取る

サービスモデル

server.pl と client.pl を動かしてみて、サーバの動きを理解しよう。

問題

サーバ・クライアントモデル

デーモン (daemon )

サービスとトランザクション

Lock をどのように実現しているかを考えよう。

NFS

lock は、lockd という daemon を使う。

WWW counter

File を配達するだけの WWW server と、CGI を処理するserverを分離するのが効果的。Security 的にも望ましい。

Micro Kernel

    プロセスの作成、削除
    スケジュール
    メモリ管理
    プロセス間通信

    Micro Kernel

Micro Kernel は、プロセス間通信が増えるので、効率は良くないとされている。しかし、OS の構造の見通しの良さ、拡張性などに利点がある。効率は、プロセス間通信の高速化などによりカバーできる。

    Windows NT
    Mach OS (Mac OS X)

select による同期

しかし、ファイルと関係しないので、計算をセーブする場合には、ファイル処理を自分で行なう必要がある。

問題 (keyrecord/keyplay)

ダメな例

    NONBLOCKING モードを使ったread
	fcntl で設定する

    select を使った例を考える
	サンプルコードを見てみよう
    select を使わない例を考える
	ioctl でreadが一文字で戻って来るようにする
	man termios

     int gettimeofday(struct timeval *tp, struct timezone *tzp);

時間は、usleep で稼ぐ。

     void usleep(unsigned int microseconds);

keyrecord のサンプルコード RCS って何?

    mkdir RCS
    ci -l
    co -l
    rcsdiff

Application の Perfomance Tuning

このkeyrecord の時間の誤差はどこから来るの? Real-time OS とは?

出力ファイルを人間が読めない。出力ファイルを人間が読めるようにするには?

宿題(1) fork する daemon

アクセスカウンタを fork する server で作る場合には、lock 等が必要になる。lock を使う場合はWWWの演習で出て来る。また、アクセスカウンタ用のサーバを作ることにより、実現することもできる。lock と専用サーバの利点と欠点、向いているサービスなどについて考察せよ。

宿題(2) 定期的な実行

    void check(void)
    {
	    /* this function does nothing. */
    }
    main() {
	....
        struct itimerval itv ;
        int simt = 0, sent = 0, rect = 0 ;
        itv.it_interval.tv_sec = 0 ;
        itv.it_interval.tv_usec = TIMEDELTA * 1000 ;
        itv.it_value.tv_sec = 0 ;
        itv.it_value.tv_usec = TIMEDELTA * 1000 ;
        signal(SIGALRM, (void (*)(int))check) ;
        setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) ;
        for (;;) {
                sigpause(sigblock(0L)) ;
		do someting....
	}
    }

どちらかの方法を使い、keyrecord に、途中で時間を表示するコードを足してみよう。

課題

    Subject: Report Operating System Lecture 01/12