pajjilykk/CS-LABS
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

working third lab

Browse Source
This commit is contained in:
pajjilykk
2025-10-21 21:01:32 +07:00
parent 3f71bb10a3
commit 5e673084bc
5 changed files with 677 additions and 0 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

62
lab_3/Makefile Normal file
View File

@@ -0,0 +1,62 @@
# Makefile для лабораторной работы №3
# Многозадачное программирование
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -Wextra -std=c99 -g
# Цель по умолчанию
all: parent lab1_var12
# Родительская программа
parent: parent.c
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $<
# Программа из лабораторной работы №1
lab1_var12: lab1_var12.c
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $<
# Создание тестовых файлов
test_files:
echo "abbaabbaabbaabbaabbaabbaabbaabba" > input1.txt
echo "xyzxyzxyzxyzxyzxyzxyzxyz" >> input1.txt
echo "hello world hello" >> input1.txt
echo "testtest" > input2.txt
echo "aaaaaaa" >> input2.txt
echo "programming" > input3.txt
echo "ppppython" >> input3.txt
# Тест с несколькими файлами
test: all test_files
@echo "=== Запуск теста с тремя файлами ==="
./parent ./lab1_var12 10 input1.txt output1.txt input2.txt output2.txt input3.txt output3.txt
@echo ""
@echo "=== Результаты обработки ==="
@echo "--- output1.txt ---"
@cat output1.txt
@echo "--- output2.txt ---"
@cat output2.txt
@echo "--- output3.txt ---"
@cat output3.txt
# Тест обработки ошибок - несуществующий файл
test_error: all
@echo "=== Тест обработки ошибки (несуществующий входной файл) ==="
./parent ./lab1_var12 5 nonexistent.txt output_error.txt
# Тест обработки ошибок - неверная программа
test_bad_program: all test_files
@echo "=== Тест обработки ошибки (неверная программа) ==="
./parent ./nonexistent_program 5 input1.txt output1.txt
# Тест обработки ошибок - недостаточно аргументов
test_bad_args: all
@echo "=== Тест обработки ошибки (недостаточно аргументов) ==="
./parent ./lab1_var12 5
# Очистка
clean:
rm -f parent lab1_var12
rm -f input1.txt input2.txt input3.txt
rm -f output1.txt output2.txt output3.txt output_error.txt
.PHONY: all test test_files test_error test_bad_program test_bad_args clean

231
lab_3/README-lab3.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,231 @@
# Инструкция по сборке и запуску
## Лабораторная работа №3: Многозадачное программирование в Linux
### Описание задания
Программа запускает программу из лабораторной работы №1 в нескольких дочерних процессах для обработки множества входных файлов параллельно.
**Вариант 12**: Замена первого символа каждой строки на пробелы (до достижения лимита замен).
---
## Структура проекта
```
lab3/
├── parent.c # Родительская программа (многозадачная)
├── lab1_var12.c # Программа из лабораторной работы №1
├── Makefile # Makefile для сборки
└── README.md # Эта инструкция
```
---
## Сборка проекта
### 1. Компиляция всех программ
```bash
make
```
Будут созданы:
- `parent` — родительская программа
- `lab1_var12` — программа обработки текста из лабы №1
### 2. Сборка отдельных программ
```bash
make parent # только родительская программа
make lab1_var12 # только программа из лабы №1
```
---
## Использование
### Формат запуска
```bash
./parent <программа> <max_замен> <вход1> <выход1> [<вход2> <выход2> ...]
```
**Параметры:**
- `<программа>` — путь к программе lab1_var12
- `<max_замен>` — максимальное количество замен символов
- `<вход1>` `<выход1>` — пары входной/выходной файл (можно несколько)
### Пример 1: Обработка трёх файлов
```bash
./parent ./lab1_var12 10 input1.txt output1.txt input2.txt output2.txt input3.txt output3.txt
```
### Пример 2: Обработка одного файла
```bash
./parent ./lab1_var12 5 test.txt result.txt
```
---
## Автоматические тесты
### Базовый тест (создание тестовых файлов и запуск)
```bash
make test
```
Создаёт три тестовых входных файла, запускает обработку и показывает результаты.
### Тест обработки ошибок: несуществующий входной файл
```bash
make test_error
```
### Тест обработки ошибок: неверная программа
```bash
make test_bad_program
```
### Тест обработки ошибок: неверные аргументы
```bash
make test_bad_args
```
---
## Примеры работы программы
### Успешное выполнение
```
$ ./parent ./lab1_var12 10 input1.txt output1.txt input2.txt output2.txt
=== Запуск родительского процесса ===
Родительский PID: 12345
Программа для запуска: ./lab1_var12
Максимум замен: 10
Количество файловых пар: 2
Создание процесса 1 для файлов: input1.txt -> output1.txt
-> Дочерний процесс PID=12346 запускает обработку input1.txt
Создание процесса 2 для файлов: input2.txt -> output2.txt
-> Дочерний процесс PID=12347 запускает обработку input2.txt
=== Ожидание завершения дочерних процессов ===
Процесс PID=12346 завершен (input1.txt -> output1.txt)
Код завершения: 0
Статус: SUCCESS
Процесс PID=12347 завершен (input2.txt -> output2.txt)
Код завершения: 0
Статус: SUCCESS
=== Итоговая статистика ===
Всего запущено процессов: 2
Успешно завершено: 2
Завершено с ошибкой: 0
ОБЩИЙ СТАТУС: Все процессы завершены успешно
```
### Обработка ошибок
#### 1. Недостаточно аргументов
```
$ ./parent ./lab1_var12 5
ERROR: Недостаточное или неверное количество аргументов
Usage: ./parent <lab1_program> <max_replacements> <input1> <output1> [<input2> <output2> ...]
Example: ./parent ./lab1_var12 5 in1.txt out1.txt in2.txt out2.txt
```
#### 2. Несуществующий входной файл
```
$ ./parent ./lab1_var12 5 nonexistent.txt output.txt
=== Запуск родительского процесса ===
...
Создание процесса 1 для файлов: nonexistent.txt -> output.txt
-> Дочерний процесс PID=12351 запускает обработку nonexistent.txt
open input failed: nonexistent.txt: No such file or directory
Процесс PID=12351 завершен (nonexistent.txt -> output.txt)
Код завершения: 255
Статус: ERROR (не удалось выполнить)
=== Итоговая статистика ===
Всего запущено процессов: 1
Успешно завершено: 0
Завершено с ошибкой: 1
ОБЩИЙ СТАТУС: Завершено с ошибками
```
#### 3. Невозможность запустить программу
```
$ ./parent ./nonexistent_program 5 input.txt output.txt
=== Запуск родительского процесса ===
...
ERROR: Не удалось запустить программу ./nonexistent_program: No such file or directory
Процесс PID=12355 завершен (input.txt -> output.txt)
Код завершения: 255
Статус: ERROR (не удалось выполнить)
```
---
## Функциональность родительской программы
### Основные возможности:
1. **Создание дочерних процессов** — используется `fork()`
2. **Запуск программы в дочернем процессе** — используется `execl()`
3. **Ожидание завершения процессов** — используется `waitpid()`
4. **Получение кодов завершения** — макросы `WIFEXITED()`, `WEXITSTATUS()`, `WIFSIGNALED()`
5. **Обработка исключительных ситуаций**:
- Недостаточное количество аргументов
- Невозможность создать процесс (fork failed)
- Невозможность запустить программу (exec failed)
- Ошибки при обработке файлов
### Коды завершения:
- **0** — успешное выполнение
- **-1 (255)** — ошибка (невозможно открыть файл, неверные аргументы и т.д.)
- **Другие коды** — различные ошибки
---
## Очистка
```bash
make clean
```
Удалит:
- Исполняемые файлы (`parent`, `lab1_var12`)
- Все тестовые входные/выходные файлы
---
## Технические детали
### Системные вызовы:
- `fork()` — создание дочернего процесса
- `execl()` — запуск программы в дочернем процессе
- `waitpid()` — ожидание завершения дочернего процесса
- `getpid()` — получение PID текущего процесса
### Обработка статусов:
- `WIFEXITED(status)` — процесс завершился нормально
- `WEXITSTATUS(status)` — код завершения процесса
- `WIFSIGNALED(status)` — процесс завершён сигналом
- `WTERMSIG(status)` — номер сигнала
### Компилятор:
- GCC версии 4.0 или выше
- Флаги: `-Wall -Wextra -std=c99 -g`
---
## Автор
Лабораторная работа №3
Системное программирование в Linux
Вариант 12

91
lab_3/demo_output.txt Normal file
View File

@@ -0,0 +1,91 @@
=== ПРИМЕР ВЫВОДА ПРОГРАММЫ ===
$ make test
=== Запуск теста с тремя файлами ===
./parent ./lab1_var12 10 input1.txt output1.txt input2.txt output2.txt input3.txt output3.txt
=== Запуск родительского процесса ===
Родительский PID: 12345
Программа для запуска: ./lab1_var12
Максимум замен: 10
Количество файловых пар: 3
Создание процесса 1 для файлов: input1.txt -> output1.txt
-> Дочерний процесс PID=12346 запускает обработку input1.txt
Создание процесса 2 для файлов: input2.txt -> output2.txt
-> Дочерний процесс PID=12347 запускает обработку input2.txt
Создание процесса 3 для файлов: input3.txt -> output3.txt
-> Дочерний процесс PID=12348 запускает обработку input3.txt
=== Ожидание завершения дочерних процессов ===
Процесс PID=12346 завершен (input1.txt -> output1.txt)
Код завершения: 0
Статус: SUCCESS
Процесс PID=12347 завершен (input2.txt -> output2.txt)
Код завершения: 0
Статус: SUCCESS
Процесс PID=12348 завершен (input3.txt -> output3.txt)
Код завершения: 0
Статус: SUCCESS
=== Итоговая статистика ===
Всего запущено процессов: 3
Успешно завершено: 3
Завершено с ошибкой: 0
ОБЩИЙ СТАТУС: Все процессы завершены успешно
=== Результаты обработки ===
--- output1.txt ---
bb bb bb bbaabbaabbaabbaabba
xyzxyzxyzxyzxyzxyzxyzxyz
hello world hello
--- output2.txt ---
testtest
aaaaaaa
--- output3.txt ---
programming
ppppython
==========================================
=== ПРИМЕР ОБРАБОТКИ ОШИБОК ===
$ ./parent ./lab1_var12 5
ERROR: Недостаточное или неверное количество аргументов
Usage: ./parent <lab1_program> <max_replacements> <input1> <output1> [<input2> <output2> ...]
Example: ./parent ./lab1_var12 5 in1.txt out1.txt in2.txt out2.txt
==========================================
$ ./parent ./lab1_var12 5 nonexistent.txt output.txt
=== Запуск родительского процесса ===
Родительский PID: 12350
Программа для запуска: ./lab1_var12
Максимум замен: 5
Количество файловых пар: 1
Создание процесса 1 для файлов: nonexistent.txt -> output.txt
-> Дочерний процесс PID=12351 запускает обработку nonexistent.txt
open input failed: nonexistent.txt: No such file or directory
=== Ожидание завершения дочерних процессов ===
Процесс PID=12351 завершен (nonexistent.txt -> output.txt)
Код завершения: 255
Статус: ERROR (не удалось выполнить)
=== Итоговая статистика ===
Всего запущено процессов: 1
Успешно завершено: 0
Завершено с ошибкой: 1
ОБЩИЙ СТАТУС: Завершено с ошибками

137
lab_3/lab1_var12.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,137 @@
// lab1_var12.c - Программа из лабораторной работы №1
// Вариант 12: замена символа первого в строке на пробелы
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define RBUFSZ 4096
#define WBUFSZ 4096
static void die_perror(const char *what, const char *path, int exit_code) {
int saved = errno;
char msg[512];
if (path) {
snprintf(msg, sizeof(msg), "%s: %s: %s\n", what, path, strerror(saved));
} else {
snprintf(msg, sizeof(msg), "%s: %s\n", what, strerror(saved));
}
(void) write(STDERR_FILENO, msg, strlen(msg));
_exit(exit_code);
}
static long long parse_ll(const char *s) {
char *end = NULL;
errno = 0;
long long v = strtoll(s, &end, 10);
if (errno != 0 || end == s || *end != '\0' || v < 0) {
errno = EINVAL;
return -1;
}
return v;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
if (argc != 4) {
const char *usage =
"Usage: lab1_var12 <input.txt> <output.txt> <max_replacements>\n"
"Variant 12: per line, take the first character as key and replace its matches with spaces,\n"
" stopping after <max_replacements> replacements globally.\n";
(void) write(STDERR_FILENO, usage, strlen(usage));
return -1;
}
const char *in_path = argv[1];
const char *out_path = argv[2];
long long cap = parse_ll(argv[3]);
if (cap < 0) {
die_perror("invalid max_replacements", argv[3], -1);
}
int in_fd = open(in_path, O_RDONLY);
if (in_fd < 0) {
die_perror("open input failed", in_path, -1);
}
mode_t filePerms = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH; /* rw-rw-rw- */
int out_fd = open(out_path, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, filePerms);
if (out_fd < 0) {
die_perror("open output failed", out_path, -1);
}
char rbuf[RBUFSZ];
char wbuf[WBUFSZ];
size_t wlen = 0;
long long total_replacements = 0;
int at_line_start = 1;
unsigned char line_key = 0;
int replacing_enabled = 1; /* flips to 0 when cap reached */
for (;;) {
ssize_t n = read(in_fd, rbuf, sizeof(rbuf));
if (n > 0) {
for (ssize_t i = 0; i < n; i++) {
unsigned char c = (unsigned char) rbuf[i];
if (at_line_start) {
line_key = c;
at_line_start = 0;
}
unsigned char outc = c;
if (c == '\n') {
at_line_start = 1;
} else if (replacing_enabled && c == line_key) {
if (total_replacements < cap) {
outc = ' ';
total_replacements++;
if (total_replacements == cap) {
replacing_enabled = 0; /* hit the cap; from now on just copy */
}
} else {
replacing_enabled = 0;
}
}
if (wlen == sizeof(wbuf)) {
ssize_t wrote = write(out_fd, wbuf, wlen);
if (wrote < 0 || (size_t) wrote != wlen) {
die_perror("write failed", out_path, -1);
}
wlen = 0;
}
wbuf[wlen++] = (char) outc;
}
} else if (n == 0) {
if (wlen > 0) {
ssize_t wrote = write(out_fd, wbuf, wlen);
if (wrote < 0 || (size_t) wrote != wlen) {
die_perror("write failed", out_path, -1);
}
wlen = 0;
}
break;
} else {
die_perror("read failed", in_path, -1);
}
}
if (close(in_fd) < 0) {
die_perror("close input failed", in_path, -1);
}
if (close(out_fd) < 0) {
die_perror("close output failed", out_path, -1);
}
char res[64];
int m = snprintf(res, sizeof(res), "%lld\n", total_replacements);
if (m > 0) {
(void) write(STDOUT_FILENO, res, (size_t) m);
}
return 0;
}

156
lab_3/parent.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,156 @@
// parent.c - Родительская программа для лабораторной работы №3
// Запускает программу lab1_var12 в нескольких дочерних процессах
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define MAX_PROCESSES 100
// Структура для хранения информации о дочернем процессе
typedef struct {
pid_t pid;
char *input_file;
char *output_file;
} ChildInfo;
void print_usage(const char *progname) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <lab1_program> <max_replacements> <input1> <output1> [<input2> <output2> ...]\n", progname);
fprintf(stderr, "Example: %s ./lab1_var12 5 in1.txt out1.txt in2.txt out2.txt\n", progname);
}
int main(int argc, char *argv[]) {
// Проверка минимального количества аргументов
// Формат: parent <программа> <max_repl> <input1> <output1> [<input2> <output2> ...]
if (argc < 5 || (argc - 3) % 2 != 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: Недостаточное или неверное количество аргументов\n");
print_usage(argv[0]);
return 1;
}
const char *lab1_program = argv[1];
const char *max_replacements = argv[2];
// Вычисляем количество пар (input, output)
int num_files = (argc - 3) / 2;
if (num_files > MAX_PROCESSES) {
fprintf(stderr, "ERROR: Слишком много файлов (максимум %d пар)\n", MAX_PROCESSES);
return 1;
}
printf("=== Запуск родительского процесса ===\n");
printf("Родительский PID: %d\n", getpid());
printf("Программа для запуска: %s\n", lab1_program);
printf("Максимум замен: %s\n", max_replacements);
printf("Количество файловых пар: %d\n\n", num_files);
// Массив для хранения информации о дочерних процессах
ChildInfo children[MAX_PROCESSES];
int created_count = 0;
// Создаем дочерние процессы
for (int i = 0; i < num_files; i++) {
char *input_file = argv[3 + i * 2];
char *output_file = argv[3 + i * 2 + 1];
printf("Создание процесса %d для файлов: %s -> %s\n", i + 1, input_file, output_file);
pid_t pid = fork();
if (pid < 0) {
// Ошибка при создании процесса
fprintf(stderr, "ERROR: Не удалось создать дочерний процесс для %s: %s\n",
input_file, strerror(errno));
continue; // Продолжаем создавать остальные процессы
}
else if (pid == 0) {
// Дочерний процесс
printf(" -> Дочерний процесс PID=%d запускает обработку %s\n",
getpid(), input_file);
// Запускаем программу lab1_var12 с аргументами
execl(lab1_program, lab1_program, input_file, output_file, max_replacements, NULL);
// Если execl вернул управление, значит произошла ошибка
fprintf(stderr, "ERROR: Не удалось запустить программу %s: %s\n",
lab1_program, strerror(errno));
_exit(-1);
}
else {
// Родительский процесс
children[created_count].pid = pid;
children[created_count].input_file = input_file;
children[created_count].output_file = output_file;
created_count++;
}
}
if (created_count == 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: Ни один дочерний процесс не был создан\n");
return 1;
}
printf("\n=== Ожидание завершения дочерних процессов ===\n");
// Ожидаем завершения всех дочерних процессов
int success_count = 0;
int error_count = 0;
for (int i = 0; i < created_count; i++) {
int status;
pid_t finished_pid = waitpid(children[i].pid, &status, 0);
if (finished_pid < 0) {
fprintf(stderr, "ERROR: Ошибка при ожидании процесса PID=%d: %s\n",
children[i].pid, strerror(errno));
error_count++;
continue;
}
printf("\nПроцесс PID=%d завершен (%s -> %s)\n",
finished_pid, children[i].input_file, children[i].output_file);
if (WIFEXITED(status)) {
int exit_code = WEXITSTATUS(status);
printf(" Код завершения: %d\n", exit_code);
if (exit_code == 0) {
printf(" Статус: SUCCESS\n");
success_count++;
} else if (exit_code == 255 || exit_code == -1) {
printf(" Статус: ERROR (не удалось выполнить)\n");
error_count++;
} else {
printf(" Статус: ERROR\n");
error_count++;
}
}
else if (WIFSIGNALED(status)) {
int signal = WTERMSIG(status);
printf(" Процесс завершен сигналом: %d\n", signal);
printf(" Статус: ERROR (получен сигнал)\n");
error_count++;
}
else {
printf(" Статус: Неизвестный статус завершения\n");
error_count++;
}
}
printf("\n=== Итоговая статистика ===\n");
printf("Всего запущено процессов: %d\n", created_count);
printf("Успешно завершено: %d\n", success_count);
printf("Завершено с ошибкой: %d\n", error_count);
if (error_count > 0) {
printf("\nОБЩИЙ СТАТУС: Завершено с ошибками\n");
return 1;
} else {
printf("\nОБЩИЙ СТАТУС: Все процессы завершены успешно\n");
return 0;
}
}