Modyfikując zadanie 2 z poprzedniego zestawu, napisz program, który dla każdego z podkatalogów utworzy proces potomny i wywoła polecenie ls -l. Wynik ls poprzedź wypisaniem ścieżki względnej od katalogu podanego jako argument oraz numeru PID procesu odpowiedzialnego za przeglądanie określonego poziomu.
Napisz program macierz do równoległego mnożenia macierzy — zawartość każdej z macierzy (wejściowej lub wynikowej) znajduje się w osobnych plikach. Argumenty operacji mnożenia są treścią pliku lista, będącego pierwszym argumentem wywołania programu. Plik lista zawiera, w pojedynczej linii:
- Nazwę pliku z pierwszą macierzą wejściową.
- Nazwę pliku z drugą macierzą wejściową.
- Nazwę pliku z macierzą wyjściową.
Na samym początku program (Manager Process) tworzy podaną (w drugim argumencie programu) liczbę procesów potomnych (Worker Process).
Dla każdego wpisu z pliku lista proces potomny mnoży odpowiednie wiersze macierzy A przez odpowiednie kolumny macierzy B, a wynik zapisuje w odpowiednie miejsce macierzy C — każdy z procesów potomnych korzysta z całej macierzy A, a w przypadku macierzy B, tylko z określonych jej kolumn — patrz rysunek: Mnożenie
Przykładowo, dla dwóch procesów potomnych, pierwszy z nich mnoży odpowiednie wiersze macierzy A przez kolumny macierzy B oznaczone kolorem zielonym; drugi proces potomny, mnoży odpowiednie wiersze macierzy A przez kolumny macierzy B oznaczone kolorem niebieskim. Czas działania procesu potomnego nie może przekroczyć podanej liczby sekund — trzeci argument programu. Po upłynięciu tego czasu każdy z procesów potomnych kończy swoje działanie, zwracając do procesu macierzystego poprzez kod wyjścia procesu liczbę wykonanych mnożeń — wymnożenie fragmentu macierzy A przez fragment macierzy B traktujemy jako jedno mnożenie. Proces, który zakończył mnożenie fragmentów, nie kończy działania — może być użyty do kolejnej operacji mnożenia. Program macierzysty pobiera statusy procesów potomnych, wypisuje raport: "Proces PID wykonał n mnożeń macierzy" i kończy swoje działanie.
UWAGA! Nie używamy sygnałów, które są tematem następnych zajęć. Ponadto zakładamy, że jedynym dostępnym sposobem komunikacji procesów jest, w tym momencie, komunikacja poprzez plik — właściwe sposoby komunikacji procesów poznamy na dalszych ćwiczeniach.
Tworzenie pliku wynikowego może się odbywać na dwa sposoby — czwarty argument programu:
- Procesy potomne zapisują wynik mnożenia w odpowiednie miejsce wspólnego pliku wynikowego — pamiętaj o odpowiednim użyciu blokady FLOCK.
- Procesy potomne zapisują wynik mnożenia do odrębnych plików; osobny proces wywołuje jedną z funkcji rodziny exec*() w celu wykonania komendy paste — połączenie zawartości plików.
Napisz pomocniczy program, który:
- Tworzy określoną liczbę plików z treścią macierzy. Rozmiar tworzonych macierzy, dla odrębnych par macierzy, jest losowy
$\in \left[\operatorname{Min}, \operatorname{Max}\right]$ , gdzie:Min, Maxsą argumentami programu, przy czym należy zadbać, aby (dla danej pary) liczba kolumn macierzy A była równa liczbie wierszy macierzy B. - Umożliwia sprawdzenie poprawności otrzymanych wyników mnożenia — implementacja własna lub przy wykorzystaniu dowolnej biblioteki do wykonywania testów jednostkowych
Zmodyfikuj program z Zadania 2 tak, aby każdy proces (mnożący) miał nałożone pewne twarde ograniczenie na dostępny czas procesora oraz rozmiar pamięci wirtualnej. Wartości tych ograniczeń (odpowiednio w sekundach i megabajtach) powinny być przekazywane jako dwa ostatnie argumenty wywołania programu macierz. Ograniczenia powinny być nakładane przez proces potomny, w tym celu należy użyć funkcji setrlimit(). Zakładamy, że wartości nakładanych ograniczeń są dużo niższe (t.j. bardziej restrykcyjne) niż ograniczenia, które system operacyjny narzuca na użytkownika uruchamiającego macierz.
Zaimplementuj w macierz raportowanie zużycia zasobów systemowych dla każdego procesu potomnego, w tym czas użytkownika i czas systemowy. Realizując tę część zadania, zwróć uwagę na funkcję getrusage() i flagę RUSAGE_CHILDREN.