====== Vytváření procesů v C a překlad make ======

===== Domácí příprava =====

Předpokládáme, že máte základní znalosti jazyka C a jak funguje překlad ze zdrojových kódů jazyka C do binární spustitelné aplikace (v obecném případě kdy je zdrojových souborů více).

Dále byste měli mít alespoň minimální povědomí o použití překladače **gcc** a jeho základních parametrech ([[courses:b4b35osy:cviceni:gcc|]]).

Nastudujte si použití nástroje **make** pro překlad programu v jazyku C/C++:
[[courses:b4b35osy:cviceni:make]]

Dále je pro absolvování cvičení nutné mít přehled o systémových voláních fork, pipe, dup, open, kill, wait a exec, tzn. měli byste vědět jak vzniká nový proces a jak lze přesměrovat standardní vstup a výstup. Potřebné informace se dozvíte na některé z předchozích přednášek.

===== Zadání =====

Vytvořte v jazyce C (nebo C++) program ''forkpipe'', který:
  * Vytvoří dva procesy (potomky) voláním funkce ''fork''. Prvně vytvořený proces budeme níže nazývat GEN, druhý NSD.
  * Tyto potomky propojí rourou (funkce ''pipe'' a ''dup2'') tak, aby standardní výstup GEN byl napojen na standardní vstup NSD.
  * Poté počká 5 sekund pomocí volání ''sleep(5)''.
  * Poté pošle procesu GEN signál ''SIGTERM'', který způsobí ukončení obou potomků.
    * //Poznámka:// GEN skončí díky obsluze signálu -- viz níže, NSD by pak měl skončit automaticky také, neboť při ukončení GEN OS uzavře rouru a NSD je naprogramován tak, že skončí při uzavření standardního vstupu.
  * Následně počká na ukončení procesů GEN a NSD (např. pomocí funkce ''wait'').
  * Pokud libovolný z potomků skončil chybou (návratový kód != 0), vypíše na standardní výstup řádku "ERROR" a skončí s návratovým kódem 1, v opačném případě vypíše tamtéž řádku "OK" a skončí s kódem 0.
  * Pokud libovolné systémové volání vrátí chybu, okamžitě skončí s návratovým kódem 2.
  * GEN bude na standardní výstup vypisovat řádky obsahující dvě mezerou oddělená náhodná čísla vygenerovaná funkcí ''rand()'' (např. ''printf("%d %d\n", rand(), rand())'').
  * Mezi výpisem řádek bude GEN čekat jednu sekundu pomocí volání ''sleep(1)''.
  * GEN bude reagovat na signál SIGTERM. Při zaslání tohoto signálu GEN vypíše na standardní chybový výstup řádku "GEN TERMINATED" a skončí s návratovým kódem 0.
  * NSD zavolá funkci ''execl'', aby začal vykonávat program ''nsd'' (viz níže).

Vytvořte ''Makefile'', který:
  * Při spuštění příkazu ''make'' bez parametrů zkompiluje váš program ''forkpipe'' a program ''nsd'' pro výpočet největšího společného dělitele, jehož zdrojové kódy si stáhněte z {{:courses:b4b35osy:cviceni:nsd.tgz|}}. Obě binárky program umístí do stejného adresáře jako soubor ''Makefile''.
  * Při změně libovolného zdrojového souboru ''make'' překompiluje pouze soubory, které jsou z daného souboru generovány (ať přímo či nepřímo). Ostatní generované soubory měněny nebudou.
  * Překladači jazyka C vždy předá volbu ''-Wall'', která způsobí výpis užitečných varování.

==== Poznámky k implementaci: ====

  * Rouru musíte vytvořit dříve než potomky, abyste je s ní mohli propojit.
  * Po vytvoření potomků rodičovský proces rouru nepotřebuje a může ji uzavřít.
  * Uzavírejte důsledně všechny file descriptory, které již nebudete potřebovat. Předejdete tím záludným chybám.
  * Z funkce obsluhující signál (tzv. signal handler) není možné volat libovolnou funkci. Viz ''man signal-safety''.
  * Pro ladění programu se vám můžete hodit příkaz ''strace -f''. Vyzkoušejte také argumenty ''-e process'', ''-e file'', ''-e trace=dup2'', apod.
  * Odevzdávejte všechny soubory zabalené v archivu. Můžete použít příkaz ''tar czf osy04.tgz Makefile *.[ch]''.

==== Aplikace nsd ====

Zdrojové kódy aplikace nsd se skládají ze souborů nsd_main.c, nsd.c a nd.c a hlavičkových souborů nsd.h a nd.h.
Jejich přeložením vytvoříte binární soubor 'nsd'.

Zdrojové soubory naleznete v archivu {{:courses:b4b35osy:cviceni:nsd.tgz|}}

===== Domácí příprava na další cvičení =====

Pro další cvičení budete potřebovat vědět
  * co jsou vlákna,
  * jaké problémy mohou nastávat při paralelních běhů vláken,
  * jaké synchronizační prostředky máme k dispozici a
  * jak je vytvoříme v jazyce c s využitím knihovny **pthread**.

Potřebné informace byste měli získat na přednáškách.