EI/MT1014: Sistemas OperativosListado de ejercicios sobre gestión básica de proceso

Castaño Álvarez, María Asunción

Repositori Institucional de la Universitat Jaume I

EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1Boletı´n de ejercicios 2.1Ejercicios de llamadas para gestio´n de procesosJuly 13, 20161. Sea el siguiente programa escrito en C:#include<stdio.h>#include <stdlib.h>main(){ if (fork()!=0){if (fork()!=0){printf("A\n");} else {printf("B\n");}} elseprintf("C\n");exit(0);}a) Dibuja un gra´fico de la jerarquı´a de procesos que genera la ejecucio´n de esteco´digo.1EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1b) Muestra la salida que genera la ejecucio´n de este co´digo. ¿Puede producirse otrasalida? Justifica la respuesta.c) Modifca el programa para que la salida sea:CBA2. Sea el siguiente programa escrito en C:#include<stdio.h>#include <stdlib.h>main(){ int i;for (i=0; i<3; i++)if (fork()!=0){printf("i=%d, soy padre\n",i);exit(0);} else {printf("i=%d, soy hijo\n",i);exit(0);}}a) Muestra un gra´fico que ilustre la jerarquı´a de procesos que se crea durante suejecucio´n. Asigna un co´digo identificativo a cada proceso.b) Muestra la salida que genera la ejecucio´n de este co´digo, utilizando los co´digosasignados en el gra´fico anterior. ¿Es u´nica? Justifica la respuesta.c) An˜ade el co´digo necesario para que el orden de ejecucio´n sea tal que los respec-tivos procesos padre sean los u´ltimos que se ejecuten.3. Sea el siguiente programa escrito en C:#include<stdio.h>#include <stdlib.h>main(){ int i;for (i=0; i<3; i++)if (fork()!=0) break;printf("PID=%d PPID=%d\n",getpid(),getppid());exit(0);}2EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1a) Muestra un gra´fico que ilustre la jerarquı´a de procesos que se crea durante suejecucio´n. Asigna un co´digo identificativo a cada proceso.b) Muestra la salida que genera la ejecucio´n de este co´digo, utilizando los co´digosasignados en el gra´fico anterior. ¿Es u´nica? Justifica la respuesta.c) An˜ade el co´digo necesario para que el orden de ejecucio´n sea tal que los respec-tivos procesos padre sean los u´ltimos que se ejecuten.4. Sea el siguiente programa escrito en C:#include<stdio.h>#include <stdlib.h>main(){ int i;for (i=0; i<3; i++)if (fork() == 0) break;printf("Soy el proceso PID %d y mi padre %d\n",getpid(),getppid());exit(0);}a) Muestra un gra´fico que ilustre la jerarquı´a de procesos que se crea durante suejecucio´n. Asigna un co´digo identificativo a cada proceso.b) Muestra la salida que genera la ejecucio´n de este co´digo, utilizando los co´digosasignados en el gra´fico anterior. ¿Es u´nica? Justifica la respuesta.c) An˜ade el co´digo necesario para que el orden de ejecucio´n sea tal que los respec-tivos procesos padre sean los u´ltimos que se ejecuten y para que la salida de laejecucio´n sea u´nica.5. Sea el siguiente programa escrito en C:#include<stdio.h>#include <stdlib.h>main(){ int i;for (i=0; i<3; i++)if (fork() == 0) break;fork();printf("Soy el proceso PID %d y mi padre %d\n", getpid(),getppid());exit(0);}3EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1a) Muestra un gra´fico que ilustre la jerarquı´a de procesos que se crea durante suejecucio´n. Asigna un co´digo identificativo a cada proceso.b) Muestra la salida que genera la ejecucio´n de este co´digo, utilizando los co´digosasignados en el gra´fico anterior. ¿Es u´nica? Justifica la respuesta.c) An˜ade el co´digo necesario para que el orden de ejecucio´n sea tal que los respec-tivos procesos padre sean los u´ltimos que se ejecuten.6. Sea el siguiente programa escrito en C:#include<stdio.h>#include <stdlib.h>main(){ int nuevo,i;for (i=0; i<2; i++){nuevo = fork();if (nuevo == 0) break;}for (i=0; i<2; i++){nuevo = fork();if (nuevo != 0) break;}printf("Soy el proceso PID %d y mi padre %d\n",getpid(),getppid());exit(0);}a) Muestra un gra´fico que ilustre la jerarquı´a de procesos que se crea durante suejecucio´n. Asigna un co´digo identificativo a cada proceso.b) Muestra la salida que genera la ejecucio´n de este co´digo, utilizando los co´digosasignados en el gra´fico anterior. ¿Es u´nica? Justifica la respuesta.c) An˜ade el co´digo necesario para que el orden de ejecucio´n sea tal que los respec-tivos procesos padre sean los u´ltimos que se ejecuten.7. Responde a las siguientes preguntas a partir del co´digo que aparece a continuacio´n:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){int i, v=2;for (i=1;i<4;i++){if (fork() != 0){printf("Proceso=%d, iteracion=%d, v=%d\n",getpid(),i,v);4EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1break;} else {v = v * i;printf("Proceso=%d, iteracion=%d, v=%d\n",getpid(),i,v);}}exit(0);}a) Muestra en un gra´fico la jerarquı´a de procesos que se genera durante su eje-cucio´n. Asigna un identificador a cada proceso.b) Los procesos creados con este programa muestran por pantalla su salida en or-den indefinido. Modifı´calo para que, utilizando la funcio´n wait, impriman porpantalla en el mismo orden siempre.c) Una vez realizados los cambios del apartado b), ¿cua´l serı´a la salida mostradapor pantalla? Justifica la respuesta utilizando para cada proceso los mismosco´digos que has utilizado en el apartado a).8. A partir del siguiente programa escrito en C, muestra y justifica el valor que im-primira´ cada proceso para la variable contador.#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int main(){int i,pid;int contador=1;contador = contador + contador;for (i=0;i<3;i++){contador = contador * 2;if (fork()==0) {contador = contador + (i+1);break;} elsewait(NULL);}printf ("Proceso %d, contador = %d\n",getpid(),contador);exit(0);}5EI1014/MT1014 Boletı´n 2.19. A partir de los siguientes programas, muestra y justifica el valor que imprimira´cada proceso para la variable contador cuando se ejecuta el co´digo del ficheroprograma.c.$ cat programa.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main(){int i,pid;int contador=1;contador = contador + contador;if (fork()!=0) {wait(NULL);for (i=0;i<3;i++){contador = contador * 2;}printf ("Proceso %d, contador = %d\n",getpid(),contador);exit(0);} else {execlp("prueba","prueba",NULL);perror("exec prueba");exit(-1);}}$ cat prueba.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int main(){int contador;contador = contador * 4;printf("Proceso %d, contador = %d\n",getpid(),contador);exit(0);}6EI1014/MT1014 Boletı´n 2.110. A partir del siguiente programa escrito en C, muestra la jerarquı´a de procesos quese genera y lo que imprime cada proceso. Asocia a cada proceso un identificador.Justifica la respuesta.#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define PROCESOS 5int contador=0;int main(){ int i;for (i=0;i<PROCESOS;i++){ if (fork() != 0)wait(NULL);else{ contador = contador + i;printf("Proceso: %d contador = %d\n",getpid(), contador);exit(0);}}printf("Proceso: %d contador = %d\n",getpid(), contador);exit (0);}11. Implementa un programa en C que cree tres procesos hijos. El proceso padre debeesperar a que acaben los procesos hijos e imprimr un mensaje indica´ndolo. No esnecesario que utilices un bucle for.12. Disen˜a un programa en C que cree la jerarquı´a de procesos que se muestra en lasiguiente figura, donde el nu´mero de hijos que se crean (H1, H2,...) es un valor quese introduce como argumento al programa.Hn..........PH1 H2 H3Cada uno de los procesos hijos ejecutara´ un programa distinto cuyo nombre seintroduce al programa como argumento y que se supone que esta´ almacenado en eldirectorio de trabajo o en un directorio incluı´do en la variable $PATH.Como ejemplo, si la ejecucio´n del programa se realiza de la siguiente forma:$ programa 4 prog1 prog2 prog3 prog4el primero en ejecutarse sera´ el programa prog1, despue´s prog2, prog3 yprog4. Las salidas de los programas no deben mezclarse. Y el proceso padre7EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1sera´ el u´ltimo que finaliza la ejecucio´n. El co´digo de cada uno de estos programaspodrı´a ser, por ejemplo:#include <stdlib.h>#include<stdio.h>#define N 15main(){int i;for (i=0;i<N;i++)printf("prog1 i=%d\n",i);exit(0);}El co´digo de los restantes programas podrı´a ser similar a este variando el valor deN y la palabra prog1.Recuerda que las llamadas al sistema del tipo exec permiten que un proceso eje-cute un co´digo diferente al que estaba ejecutando hasta entonces.13. Disen˜a un programa en C que cree la jerarquı´a de procesos que se muestra en lasiguiente figura, donde el nu´mero de hijos que se crean (H1, H2,...) vendra´ dadopor el nu´mero de argumentos que se introducen al programa.Hn...PH1H2Cada uno de los procesos hijos ejecutara´ un programa distinto cuyo nombre seintroduce al programa como argumento y que se supone que esta´ almacenado enel directorio de trabajo o en un directorio incluı´do en la variable $PATH. El ordende ejecucio´n de los comandos sera´ el que se establece en la lista de argumentos delprograma. Ası´, si la ejecucio´n del programa se realiza de la siguiente forma:$ programa ls pwd dateprimero se ejecutara´ el comando ls y mostrara´ su salida en pantalla. Despue´s elcomando pwd y, finalmente, date. El proceso padre sera´ el que termina en u´ltimolugar.8EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1Recuerda que las llamadas al sistema del tipo exec permiten que un proceso eje-cute un co´digo diferente al que estaba ejecutando hasta entonces.14. Disen˜a un programa en C que cree un proceso hijo que ejecute el comando que sele pasa como argumento al programa. El nu´mero de argumentos de dicho comandopuede variar. Ası´, por ejemplo, si se invoca el programa de la siguiente forma:$ prog grep "hola" fichero.cel proceso hijo ejecutara´ el comando grep con todos los argumentos que se lepasan a continuacio´n en la invocacio´n del programa.El programa finalizara´ cuando el proceso hijo finalice su ejecucio´n.Recuerda que las llamadas al sistema del tipo exec permiten que un proceso eje-cute un co´digo diferente al que estaba ejecutando hasta entonces.15. Sea el co´digo que aparece a continuacio´n:#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>main(int argc, char *argv[]){int i;if (argc < 2) {printf("Nu´mero de para´metos incorrecto\n"); exit(-1);}printf("\nSoy el padre %d y espero a que acabe mi hijo\n",getpid());if (fork()!=0)wait(NULL);else{printf("\nSoy %d y ejecuto %s:\n",getpid(),argv[1]);execvp(argv[1],&argv[1]);perror("El error es");exit (-1);}exit(0);}a) Ejecu´talo introduciendo comandos inva´lidos (por ejemplo, lls). ¿Que´ salidagenera el programa en ese caso y que´ funcio´n o comando la genera?b) Ejecu´talo pasa´ndole como argumento ls -l fich, siendo fich el nombrede un fichero que no existe. ¿Que´ salida genera? ¿Que´ funcio´n o comandogenera dicha salida?16. Indica las transiciones de estado que generan las siguientes llamadas al sistema (silas hay):9EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1(a) wait()(b) getpid()(c) fork()(d) exit()(e) execlp()Explica en que´ casos la rutina que atiende el servicio solicitado por estas llamadasllama al planificador del SO.17. Responde a las siguientes preguntas a partir del co´digo que aparece a continuacio´n:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int main(){int i, v=1;for (i=0;i<3;i++){if (fork() == 0){ v = v + 1;printf("proceso=%d, iteracion=%d, v=%d\n", getpid(), i, v);fork();v = v + 1;break;} else v = 3 * v;}printf("proceso=%d, iteracion=%d, v=%d\n", getpid(), i, v);exit(0);}(a) Muestra en un gra´fico la jerarquı´a de procesos que se genera durante su eje-cucio´n. Asigna un identificador a cada proceso.(b) Los procesos creados con este programa muestran por pantalla su salida enorden indefinido. Modifı´calo para que, utilizando la funcio´n wait, imprimanpor pantalla en el mismo orden siempre.(c) Una vez realizados los cambios del apartado b), ¿cua´l serı´a la salida mostradapor pantalla? Justifica la respuesta utilizando para cada proceso los mismosco´digos que has utilizado en el apartado a).18. Responde a las siguientes preguntas a partir del co´digo que aparece a continuacio´n:#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>10EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1int main(){int i, v=1;for (i=0;i<2;i++){if (fork() != 0)if (fork() != 0) break;v = v + i;}printf("Proceso=%d, padre=%d, iteracion=%d, v=%d\n",getpid(),getppid(),i,v);exit(0);}(a) Muestra en un gra´fico la jerarquı´a de procesos que se genera durante su eje-cucio´n. Asigna un identificador a cada proceso.(b) Los procesos creados con este programa muestran por pantalla su salida enorden indefinido. Modifı´calo para que, utilizando la funcio´n wait, imprimanpor pantalla en el mismo orden siempre.(c) Una vez realizados los cambios del apartado b), ¿cua´l serı´a la salida mostradapor pantalla?19. Responde a las siguientes preguntas a partir del co´digo que aparece a continuacio´n:#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){int i, v=1;for (i=0;i<2;i++){fork();if (fork() != 0) break;v = v + i;}printf("Proceso=%d, padre=%d, iteracion=%d, v=%d\n",getpid(),getppid(),i,v);exit(0);}(a) Muestra en un gra´fico la jerarquı´a de procesos que se genera durante su eje-cucio´n. Asigna un identificador a cada proceso.(b) Los procesos creados con este programa muestran por pantalla su salida enorden indefinido. Modifı´calo para que, utilizando la funcio´n wait, imprimanpor pantalla en el mismo orden siempre.(c) Una vez realizados los cambios del apartado b), ¿cua´l serı´a la salida mostradapor pantalla?11EI1014/MT1014 Boletı´n 2.120. Indica de manera justificada que´ se mostrara´ por pantalla al ejecutar el programaadd.c. Asume que add2.c esta´ almacenado en el directorio de trabajo o en undirectorio incluı´do en la variable $PATH.$ cat add.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>main(){ int suma=4;;printf("Proceso %d: suma vale %d\n", getpid(), suma);if (fork()== 0){printf("Proceso %d: suma vale %d\n", getpid(), suma);execlp("add2","add2", "5","3",NULL);}else wait(NULL);suma = suma + 2;printf("Proceso %d: suma vale %d\n", getpid(), suma);exit(0);}$ cat add2.c#include <stdio.h>main(int argc, char *argv[]){ int a, b, suma;a = atoi(argv[1]);b = atoi(argv[2]);suma = a + b;printf("Proceso %d: suma vale %d\n", getpid(), suma);return(suma);}21. Explica que´ cambios de estado se pueden producir en un proceso cuando este eje-cuta cada una de las siguientes funciones:(a) fork()(b) execvp()(c) wait()(d) getpid().12EI1014/MT1014 Boletı´n 2.122. Implementa un programa en lenguaje C que cree la siguiente jerarquı´a de procesos:23. Responde a las siguientes preguntas a partir del co´digo que aparece a continuacio´n:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){int i, v=0;for (i=0;i<2;i++){if (fork() != 0) break;v = v + 2;}for (i=0;i<2;i++){if (fork() == 0) break;v = v + 1;}printf("Proceso=%d, padre=%d, i=%d, v=%d\n", getpid(), getppid(), i, v);exit(0);}(a) Muestra en un gra´fico la jerarquı´a de procesos que se genera durante su eje-cucio´n. Asigna un identificador a cada proceso.(b) Los procesos creados con este programa muestran por pantalla su salida enorden indefinido. Modifı´calo para que, utilizando la funcio´n wait, imprimanpor pantalla en el mismo orden siempre.(c) Una vez realizados los cambios del apartado b), ¿cua´l serı´a la salida mostradapor pantalla? Utiliza para cada proceso los mismos co´digos que has utilizadoen el apartado a).24. Indica de manera justificada si la siguiente informacio´n se guarda en el descriptorde un proceso (BCP):13EI1014/MT1014 Boletı´n 2.1(a) La tabla de ficheros abiertos por el proceso.(b) Los punteros de lectura/escritura de los ficheros abiertos por el proceso.(c) El estado del procesador cuando el proceso esta´ en ejecucio´n.(d) El estado del proceso cuando el proceso esta´ bloqueado.25. Responde a las siguientes preguntas a partir del co´digo que aparece a continuacio´n:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){int i, n;for (i=3;i>0;i--){n=fork();if ((i==1) && (n==0)) break;}printf("Proceso=%d, padre=%d, i=%d\n", getpid(), getppid(), i);exit(0);}(a) Muestra en un gra´fico la jerarquı´a de procesos que se genera durante su eje-cucio´n. Asigna un identificador a cada proceso.(b) Los procesos creados con este programa muestran por pantalla su salida enorden indefinido. Modifı´calo para que, utilizando la funcio´n wait(), impri-man por pantalla en el mismo orden siempre.(c) Una vez realizados los cambios del apartado b), ¿cua´l serı´a la salida mostradapor pantalla? Utiliza para cada proceso los mismos identificadores que hasutilizado en el apartado a).14

2.1. Boletín de ejercicios: Ejercicios de llamadas para gestión de procesos

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