working lab4 mine

2025-10-28 17:00:14 +07:00
parent 3371a1b8de
commit baeb8392e6
6 changed files with 1057 additions and 0 deletions
--- a/lab_4/Инструкция_по_запуску.md
+++ b/lab_4/Инструкция_по_запуску.md
@@ -0,0 +1,399 @@
+# Инструкция по запуску Лабораторной работы №4
+
+## Быстрый старт
+
+### 1. Подготовка файлов
+
+Создайте рабочую директорию и поместите в неё следующие файлы:
+- `parent_pipe.c` - родительская программа (pipes)
+- `child_pipe.c` - дочерняя программа (pipes)
+- `fifo_server.c` - серверная программа (FIFO)
+- `fifo_client.c` - клиентская программа (FIFO)
+- `Makefile_lab4` - Makefile для компиляции
+- Оригинальные файлы: `parent.c`, `lab1_var12.c`, `Makefile` (для сравнения)
+
+### 2. Компиляция
+
+```bash
+# Компилировать все программы
+make -f Makefile_lab4 all
+
+# Или компилировать отдельно:
+make -f Makefile_lab4 pipes      # Только pipes
+make -f Makefile_lab4 fifo       # Только FIFO
+make -f Makefile_lab4 original   # Оригинальная версия
+```
+
+### 3. Автоматическое тестирование
+
+```bash
+# Тест с неименованными каналами (pipes)
+make -f Makefile_lab4 test_pipes
+
+# Автоматический тест с именованными каналами (FIFO)
+make -f Makefile_lab4 test_fifo_auto
+
+# Сравнение с оригинальной версией
+make -f Makefile_lab4 test_compare
+
+# Запустить все тесты
+make -f Makefile_lab4 test_all
+```
+
+## Подробные инструкции
+
+### Вариант 1: Неименованные каналы (Pipes)
+
+#### Компиляция
+```bash
+gcc -Wall -Wextra -std=c99 -g -o parent_pipe parent_pipe.c
+gcc -Wall -Wextra -std=c99 -g -o child_pipe child_pipe.c
+```
+
+#### Создание тестовых файлов
+```bash
+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
+```
+
+#### Запуск
+```bash
+# Формат: ./parent_pipe <child_program> <max_replacements> <in1> <out1> [<in2> <out2> ...]
+
+# Обработка одного файла
+./parent_pipe ./child_pipe 10 input1.txt output1.txt
+
+# Обработка нескольких файлов параллельно
+./parent_pipe ./child_pipe 10 input1.txt output1.txt input2.txt output2.txt input3.txt output3.txt
+
+# Разные лимиты замен
+./parent_pipe ./child_pipe 5 input1.txt output1_5.txt
+./parent_pipe ./child_pipe 20 input1.txt output1_20.txt
+```
+
+#### Просмотр результатов
+```bash
+cat output1.txt
+cat output2.txt
+cat output3.txt
+```
+
+### Вариант 2: Именованные каналы (FIFO)
+
+#### Компиляция
+```bash
+gcc -Wall -Wextra -std=c99 -g -o fifo_server fifo_server.c
+gcc -Wall -Wextra -std=c99 -g -o fifo_client fifo_client.c
+```
+
+#### Вариант 2.1: Запуск в двух терминалах
+
+**Терминал 1 (Сервер):**
+```bash
+./fifo_server 10
+```
+Сервер запустится и будет ожидать подключения клиентов.
+
+**Терминал 2 (Клиент):**
+```bash
+# Формат: ./fifo_client <input_file> <output_file>
+
+./fifo_client input1.txt output1_fifo.txt
+./fifo_client input2.txt output2_fifo.txt
+./fifo_client input3.txt output3_fifo.txt
+```
+
+После обработки всех файлов остановите сервер: Ctrl+C в терминале 1.
+
+#### Вариант 2.2: Автоматический запуск (одна команда)
+
+```bash
+# Сервер запустится в фоне, обработает запросы и автоматически остановится
+make -f Makefile_lab4 test_fifo_auto
+```
+
+#### Вариант 2.3: Ручной запуск в фоне
+
+```bash
+# Запустить сервер в фоне
+./fifo_server 10 &
+SERVER_PID=$!
+
+# Подождать запуска сервера
+sleep 1
+
+# Отправить запросы
+./fifo_client input1.txt output1_fifo.txt
+./fifo_client input2.txt output2_fifo.txt
+./fifo_client input3.txt output3_fifo.txt
+
+# Остановить сервер
+kill $SERVER_PID
+```
+
+## Тестирование обработки ошибок
+
+### Несуществующий входной файл
+
+```bash
+# Pipes
+./parent_pipe ./child_pipe 5 nonexistent.txt output.txt
+
+# FIFO
+./fifo_server 5 &
+sleep 1
+./fifo_client nonexistent.txt output.txt
+killall fifo_server
+```
+
+### Неверное количество аргументов
+
+```bash
+# Недостаточно аргументов
+./parent_pipe ./child_pipe 5
+
+# Нечетное количество файлов
+./parent_pipe ./child_pipe 5 input1.txt
+```
+
+### Клиент без сервера (FIFO)
+
+```bash
+# Попытка подключиться при выключенном сервере
+./fifo_client input1.txt output1.txt
+# Ожидается: "ERROR: Не удалось открыть FIFO запроса"
+```
+
+## Сравнение результатов
+
+### Сравнение pipes vs original
+
+```bash
+# Запустить обе версии
+./parent_pipe ./child_pipe 10 input1.txt output1_pipe.txt
+./parent ./lab1_var12 10 input1.txt output1_orig.txt
+
+# Сравнить результаты
+diff output1_pipe.txt output1_orig.txt
+
+# Если различий нет - программа работает корректно
+```
+
+### Сравнение FIFO vs pipes
+
+```bash
+# Pipes
+./parent_pipe ./child_pipe 10 input1.txt output1_pipe.txt
+
+# FIFO
+./fifo_server 10 &
+sleep 1
+./fifo_client input1.txt output1_fifo.txt
+killall fifo_server
+
+# Сравнение
+diff output1_pipe.txt output1_fifo.txt
+```
+
+## Анализ работы программ
+
+### Просмотр процессов
+
+```bash
+# Во время работы parent_pipe в другом терминале:
+ps aux | grep child_pipe
+ps aux | grep parent_pipe
+
+# Просмотр открытых файловых дескрипторов
+lsof -c parent_pipe
+lsof -c child_pipe
+```
+
+### Просмотр FIFO файлов
+
+```bash
+# Во время работы сервера:
+ls -la /tmp/fifo_*
+
+# Информация о типе файла
+file /tmp/fifo_request
+file /tmp/fifo_response
+```
+
+### Трассировка системных вызовов
+
+```bash
+# Трассировка работы с каналами
+strace -e trace=pipe,read,write,fork,execl ./parent_pipe ./child_pipe 10 input1.txt output1.txt
+
+# Трассировка FIFO операций
+strace -e trace=open,read,write,mkfifo ./fifo_server 10
+```
+
+## Очистка
+
+```bash
+# Удалить скомпилированные программы и тестовые файлы
+make -f Makefile_lab4 clean
+
+# Или вручную:
+rm -f parent_pipe child_pipe fifo_server fifo_client
+rm -f parent lab1_var12
+rm -f input*.txt output*.txt
+rm -f /tmp/fifo_request /tmp/fifo_response
+```
+
+## Типичные проблемы и решения
+
+### Проблема 1: "Permission denied" при запуске
+
+**Решение:**
+```bash
+chmod +x parent_pipe child_pipe fifo_server fifo_client
+```
+
+### Проблема 2: FIFO клиент зависает
+
+**Причина:** Сервер не запущен.
+
+**Решение:** Убедитесь, что сервер запущен:
+```bash
+ps aux | grep fifo_server
+```
+
+### Проблема 3: "Address already in use" для FIFO
+
+**Причина:** FIFO файлы остались после некорректного завершения.
+
+**Решение:**
+```bash
+rm -f /tmp/fifo_request /tmp/fifo_response
+```
+
+### Проблема 4: Зомби-процессы
+
+**Причина:** Родительский процесс не вызвал wait() для дочерних.
+
+**Решение:** В коде уже реализован waitpid(), но если проблема возникла:
+```bash
+# Просмотр зомби
+ps aux | grep defunct
+
+# Завершить родительский процесс
+killall parent_pipe
+```
+
+### Проблема 5: Broken pipe
+
+**Причина:** Попытка записи в канал, у которого закрыт конец для чтения.
+
+**Решение:** Убедитесь, что оба конца канала правильно настроены и дочерний процесс не завершился преждевременно.
+
+## Дополнительные команды
+
+### Справка по использованию
+
+```bash
+# Показать все доступные команды Makefile
+make -f Makefile_lab4 help
+```
+
+### Компиляция с отладочной информацией
+
+```bash
+# Уже включено флагом -g, запуск с gdb:
+gdb ./parent_pipe
+(gdb) run ./child_pipe 10 input1.txt output1.txt
+```
+
+### Проверка утечек памяти
+
+```bash
+# Для pipes
+valgrind --leak-check=full ./parent_pipe ./child_pipe 10 input1.txt output1.txt
+
+# Для FIFO сервера
+valgrind --leak-check=full ./fifo_server 10
+```
+
+## Примеры вывода
+
+### Успешное выполнение pipes
+
+```
+=== Запуск родительского процесса с каналами ===
+Родительский PID: 12345
+Программа для запуска: ./child_pipe
+Максимум замен: 10
+Количество файловых пар: 2
+
+Создание процесса 1 для файлов: input1.txt -> output1.txt
+Создание процесса 2 для файлов: input2.txt -> output2.txt
+
+=== Обработка файлов через каналы ===
+
+Обработка процесса PID=12346 (input1.txt -> output1.txt)
+  Отправлено байт: 87
+  Получено байт: 87
+  Количество замен: 10
+  Статус: SUCCESS
+
+Обработка процесса PID=12347 (input2.txt -> output2.txt)
+  Отправлено байт: 17
+  Получено байт: 17
+  Количество замен: 6
+  Статус: SUCCESS
+
+=== Итоговая статистика ===
+Всего запущено процессов: 2
+Успешно завершено: 2
+Завершено с ошибкой: 0
+
+ОБЩИЙ СТАТУС: Все процессы завершены успешно
+```
+
+### Успешное выполнение FIFO
+
+```
+=== FIFO Server запущен ===
+Server PID: 12350
+Максимум замен: 10
+FIFO каналы созданы:
+  Request: /tmp/fifo_request
+  Response: /tmp/fifo_response
+Ожидание запросов от клиентов...
+
+Получен запрос: 87 байт
+Выполнено замен: 10
+Отправлен ответ: 87 байт
+```
+
+```
+=== FIFO Client ===
+Client PID: 12351
+Входной файл: input1.txt
+Выходной файл: output1.txt
+Прочитано байт из файла: 87
+Отправка запроса серверу...
+Отправлено байт: 87
+Ожидание ответа от сервера...
+Получено байт от сервера: 100
+Записано байт в выходной файл: 87
+Количество выполненных замен: 10
+
+Обработка завершена успешно!
+```
+
+## Контакты и поддержка
+
+При возникновении вопросов обратитесь к:
+- Отчету лабораторной работы (PDF)
+- Комментариям в исходном коде
+- Документации Linux man pages: `man pipe`, `man mkfifo`, `man fork`, `man dup2`