Communication inter-processus§

Systèmes d’exploitation

auteur:	Pierre-Antoine Champin
adresse:	Département Informatique - IUT - Lyon1
licence:

Introduction§

Malgré la généralité des mécanismes d”entrée-sortie, d’autres mécanismes peuvent être nécessaire pour faire communiquer des processus.

Rappel : le système assure que par défaut, chaque processus travaille dans une zone mémoire qui lui est propre (cf. séances sur l’allocation de mémoire)
L’appel système shmget permet d’obtenir un pointeur vers une zone mémoire partageable entre plusieurs processus (Linux)
L’appel système shm_open permet d’obtenir un descripteur de fichier (en accès aléatoire avec lseek) vers une zone mémoire partageable (POSIX)

Les descripteurs de fichiers retournés par shm_open peuvent ensuite être passés à mmap pour accéder à cette zone mémoire directement.
Peut sembler être un « détour » inutile et compliqués, mais ces deux appels systèmes peuvent aussi être utilisés seuls, donc ils ont chacun leur raison d’être.

Un signal est un événement logiciel, produit par le système à destination d’un processus
- soit à la demande d’un autre processus (appel système kill)
- soit en réponse à un événement interne au système (interruption matérielle, erreur logicielle, etc…)

Il existe différents types de signaux (numéros)
Un programme peut associer une procédure à un signal (appels systèmes signal ou sigaction)
L’action associée par défaut à la majorité des signaux est l”arrêt du processus
- différent pour quelques signaux: ignoré, bloque ou débloque le processus…

Les signaux sont un mécanisme pour faire de la programmation événementielle

NB : ce n’est pas le seul…
Ils sont notamment une manière d’utiliser les entrées / sorties asynchrone : on peut demander à aio_read et aio_write d’émettre un signal lorsque l’opération est effectivement terminée.

Les signaux peuvent également être utilisés pour communiquer entre plusieurs processus de manière asynchrone

SIGUSR1 et SIGUSR2 réservés aux applications (i.e. pas de sémantique préfédinie, jamais envoyés par le système lui même)

Ils peuvent notamment servir à la synchronisation

un processus attend (appel système sleep) qu’un autre processus lui envoie un signal pour poursuivre son exécution

Ressource servant à la synchronisation

Analogie à une pile de jetons

contient initialement un certain nombre de jetons
les processus peuvent poser (sem_post) ou prendre (sem_wait) un jeton
comme son nom, l’appel sem_wait peut être bloquant: lorsqu’un processus tente de prendre un jeton alors que la pile est vide, il se bloque en attendant qu’un jeton soit posé.