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![Pipe Exemple Linux
int p[2];
int rc;
rc = pipe (p);
if (rc < 0)
{
perror ("pipe");
}
else
{
// p[0] <- read from here
// p[1] -> write here
}
19](https://image.slidesharecdn.com/sde5-190319220809/85/SdE-5-Communication-entre-processus-et-Planification-19-320.jpg)
![Pipe Exemple Linux
int p[2];
int rc, pid;
char buffer[BUFFER_SIZE];
rc = pipe (p);
if (rc < 0) {
perror ("pipe");
}
else
{
pid = fork ();
if (pid == 0) {
close (p[1]);
read (p[0], buffer, BUFFER_SIZE);
// ...
}
else
if (pid > 0) {
close (p[0]);
memcpy (buffer, ..., BUFFER_SIZE);
write (p[1], buffer, BUFFER_SIZE);
// ...
}
}
20](https://image.slidesharecdn.com/sde5-190319220809/85/SdE-5-Communication-entre-processus-et-Planification-20-320.jpg)
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- 4. Bibliographie pour aujourd'hui •Modern Operating Systems – Chapitre 2 • 2.3 • 2.5 • Operating Systems Concepts – Chapitre 6 4
- 5. IPC - COMMUNICATIONENTRE PROCESSUS 5
- 6. Processus • processus -une unité d'exécution • Chaque processus a: – Propre espace mémoire virtuel – Tableau de descripteurs • processus de séjour: – READY – RUNNING – WAITING • Multitasking 6
- 7. IPC • signaux (Linux) •pipe • mémoire partagé • socket 7
- 8. Signaux • Une notificationà un processus • SO peut transmettre des évènements a un processus • SO découvre un événement (par exemple une interruption) – SO arrête le processus (où il est frappé) – Le signal handler fonctionne – Le processus continue là où il en reste 8
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- 10. Liste des signaux- Linux 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 33) SIGRTMIN 34) SIGRTMIN+1 35) SIGRTMIN+2 36) SIGRTMIN+3 37) SIGRTMIN+4 38) SIGRTMIN+5 39) SIGRTMIN+6 40) SIGRTMIN+7 41) SIGRTMIN+8 42) SIGRTMIN+9 43) SIGRTMIN+10 44) SIGRTMIN+11 45) SIGRTMIN+12 46) SIGRTMIN+13 47) SIGRTMIN+14 48) SIGRTMIN+15 49) SIGRTMAX-15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX 10
- 11. Envoyer un signal •Shell – kill -numero_signal pid • POSIX – int kill(pid_t pid, int sig); – int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value); 11
- 12. Action sur réceptiond'un signal • Action implicite – fermer processus (généralement) • Action utilisateur – signal handler • Ignorance – sauf SIGKILL et SIGSTOP 12
- 13. Action Utilisateur int sigaction(intsignum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); struct sigaction { void (*sa_handler)(int); void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); sigset_t sa_mask; int sa_flags; }; 13
- 14. Exemple static void usr2_handler(intsignum) { /* actions that should be taken when the signal signum is received */ ... } int main(void) { struct sigaction sa; memset(&sa, 0, sizeof(sa)); sa.sa_flags = SA_RESETHAND; /* restore handler to previous state */ sa.sa_handler = usr2_handler; sigaction(SIGUSR2, &sa, NULL); return 0; } 14
- 15. Mask des signaux intsigemptyset(sigset_t *set); int sigfillset(sigset_t *set); int sigaddset(sigset_t *set, int signo); int sigdelset(sigset_t *set, int signo); int sigismember(sigset_t *set, int signo); 15
- 16.
- 17. Anonymes • Communication entreprocessus liés (parent / enfant) • Fonction pipe – Retourne deux descripteurs: • l'un utilisé pour écrire • un autre pour lire 17
- 18.
- 19. Pipe Exemple Linux intp[2]; int rc; rc = pipe (p); if (rc < 0) { perror ("pipe"); } else { // p[0] <- read from here // p[1] -> write here } 19
- 20. Pipe Exemple Linux intp[2]; int rc, pid; char buffer[BUFFER_SIZE]; rc = pipe (p); if (rc < 0) { perror ("pipe"); } else { pid = fork (); if (pid == 0) { close (p[1]); read (p[0], buffer, BUFFER_SIZE); // ... } else if (pid > 0) { close (p[0]); memcpy (buffer, ..., BUFFER_SIZE); write (p[1], buffer, BUFFER_SIZE); // ... } } 20
- 21. Nommés • mkfifo /mknod • Utilisé comme un fichier normal – open – read, write • Half-duplex (Linux) 21
- 22. Exemple Linux int mkfifo(constchar *pathname, mode_t mode); 22
- 23.
- 24. Mémoire partagé • Chaqueprocessus a sa propre mémoire – Une zone de mémoire peut être partagée entre processus • shmget / shmat • mmap • Communication sans overhead – Pas de traversée dans le noyau – Accès à la mémoire – Nécessite une synchronisation 24
- 25. socket • La formede IPC la plus répandue – sockets Unix: similaire aux pipes nommées • BSD sockets – TCP / UDP – Cross-machine – Synchronisation explicite • API: flux d'octets fiable – socket / connect / accepter / envoyer / recv 25
- 26.
- 27. Multitasking • SE traiterapidement les processus sur les processeurs • Après un certain temps (quantum, time slice), un processus est supprimé du processeur et mis en place un autre. – on dit que "le quantum expire" – l'action s'appelle "changement de contexte" • Le quantum est millisecondes – les processus changent très rapidement – l'impression de courir simultanément 27
- 28. Le statut d'unprocessus • exécution (RUNNING) – Le processus s'exécute sur un processeur • attendre (WAITING) – le processus a exécuté une action bloquante (par exemple, lecture d'E/S) et attend l'arrivée des données; ne peut pas s’exécuter • prêt d’exécution (READY) – le processus peut s'exécuter sur le processeur • Combien de processus peuvent être trouvés dans les chaque état? • Comment assureriez-vous la gestion des processus dans les trois états? 28
- 29. Transitions entre lesétats 29
- 30. Transitions entre lesétats • RUNNING -> READY – le quantum de processus a expiré – il y a un autre processus dans l'état READY avec une priorité supérieure • RUNNING -> WAITING – le processus a exécuté une opération bloquante • WAITING -> READY – l'événement de processus attendu s'est produit • READY -> RUNNING – un processeur a été libéré – le processus est le premier dans la file d'attente des processus READY 30
- 31.
- 32.
- 33. Types de processus(CPU) • CPU bound (CPU intensive) – utilise beaucoup le processeur • I/O bound (I/O intensive) – utilise rarement le processeur – faire des opérations d'E / S -> se bloque 33
- 34. Types de SE(dpdv. planificateur) • Préemptive – les processus sont arrêtés à l'expiration de la quantum de temps • Windows, macOS, Linux, UNIX, Minix etc. • Non-préemptive (coopératif) – les processus doivent s'arrêter (s'ils le souhaitent) à l'expiration de la quantum de temps • mac OS <= 9 34
- 35. Definition Definition Description WT WaitTime Temps d'attente pour recevoir le CPU MWT Mean Wait Time Temps d'attente moyen pour la réception du CPU TT Turnaround Time Temps d'exécution total du processus MTT Mean Turnaround Time Le temps total moyen d'exécution du processus J Job Processus en background P Process Processus interactif 35
- 36. Systeme ideal • WaitTime Minimale – les processus attendent le moins possible en READY – interactif • Turnaround Minimale – processus à s’exécuter le plus rapidement possible – productif • Fairness – toutes le processus doit avoir accès aux CPU 36
- 37. Types de systemes •Procession en background – Batch Job – N’a pas d’interaction avec l’utilisateur • Interactif – Process – Interaction avec l’utilisateur • Temps réel 37
- 38.
- 39. Procession en background •Paramètres optimisé – Throughput • Numéro de processus fini / unité de temps – Turnaround time – Utilisation de CPU • Algorithmes – First Come First Served (FCFS) – Shortest Job First (SJF) – Shortest Remaining Time First (SRTF) 39
- 40. First Come FirstServed • Simple d’implémenter • Les processus CPU Bound ralentissent les processus I/O Bound • Grand MWT et TT 40
- 41. Exemple Job Temp d’execution J124 J2 3 J3 3 J4 5 • Calculez – TT – MTT • J1, J2, J3, J4 • J2, J1, J4, J3 41
- 42. Shortest Job First •Simple d’implémenter • Le temps d'exécution de chaque processus doit être connu 42
- 43. Exemple Job Temp d’execution J112 J2 9 J3 5 J4 20 • Calculez – TT – MTT • FCFS – J1, J2, J3, J4 • SJF – J3, J2, J1, J4 43
- 44. Shortest Remaining TimeFirst • Version préemptif pour SJF • Simple d’implémenter • Le temps d'exécution de chaque processus doit être connu 44
- 45. Exemple Job Temp d’executionTemp d’arrive J1 8 0 J2 4 1 J3 9 2 J4 4 3 • Calculez – TT – MTT • FCFS – J1, J2, J3, J4 • SJF – J3, J2, J1, J4 • SRTF 45
- 46.
- 47. Systèmes Interactifs • Paramètresoptimisé – Wait Time – Fairness • Algorithmes – Round Robin (RR) – Classes des Priorisées – Shortest Process Next (SPN) 47
- 48. Round Robin • FCFSPréemptif – Quantum de temps • Grand Quantum de temps – Grand throughput – Grand Wait Time • Pietit Quantum de temps – Petit throughput • Temps pur le changement de contexte este grand – Petit Wait Time 48
- 49. Classes des Priorisées •Round Robin – avec de processus plus important que autres • Plusieurs files d'attente 49
- 50. Classes des Priorités Windows •Priority – 0 Système – 1 a 15 User – 16 a 30 temps réel Linux 50 • Priority – 0 a 99 temps reel – 100 a 139 user • Nice – -20 a 19 • Priority effective – 100 + 20 + NI
- 51. Classes des Priorités(Linux) 51
- 52. Shortest Process Next •SJF Préemptif • Estimation basée sur le comportement précédent • T0 - quantum de temps estimée • T1 - quantum de temps réel • a - âgée • Quantum de temps suivante – a * T1 + (1-a) * T0 52
- 53.
- 54. Temps Reel • Limitemaximale – Turnaround – Wait Time • Hardware – ressources alloue • Software – Les processus de temps réel ont la priorité maximale – Les autres processus sont retardé 54
- 55. Priority Inversion • Unprocessus avec un priorité petit (P1) prend un ressource • Un autre processus avec un priorité plus grand (P2) a besoin de cette ressource • Processus P2 a la même priorité avec le processus P1 55
- 56. Priority Boosting • Augmenterla priorité pendant un temps limité • À la réception des données d’E/S – En dépendant de Wait Time • Un autre processus avec un priorité plus grande attend un ressource bloque par le processus 56
- 57. Starvation • Un processusne prend pas le CPU pour un long temps 57
- 58.
- 59. Completly Fair Scheduler •Virtual Runtime (vruntime) – Temp d’utilisation de CPU • Arbre Rouge - Noir – ordonné par la vruntime • Processus nouveau – vruntime = vruntime minimale 59
- 60.
- 61. Mot clés • Signaux •Pipe • Mémoire partage • Socket • Planification • Procession en background • Job • Systèmes interactifs • Process • Temps réel • Shortest Job First • Shortest Remaining Job First • Round Robin • Shortest Process Next • Priorité • Priority Inversion • Priority Boosting • Starvation • Completly Fair Scheduler 61
- 62.