Trabajo Práctico N1

rdproc

Objetivos

Con el desarrollo del siguiente Trabajo Práctico (TP), se busca:

Realizar un primer programa en C para GNU/Linux.
Aprender sobre /proc: qué es, qué información contiene, cómo se puede utilizar.
Aprender a compilar con GNU gcc, debuggear con GNU gdb.
Dirigir el proceso de compilación a través de GNU Make.

Introduccón

Este trabajo práctico consta en la elaboración de un programa en lenguaje C sobre GNU/Linux. El trabajo se divide en soluciones incrementales.

Step: A rdproc, versión inicial

Crear la siguiente aplicación, llamada rdproc

Escriba una versión inicial del programa que inspeccione las variables del kernel a través de /proc e informe por stdout:

Tipo y modelo de CPU.
Versión de Kernel.
Tiempo transcurrido desde que se inició el sistema operativo, con el formato dd:hh:mm:ss.
Cantidad de sistemas de archivo soportados por el kernel

También se pide incluir una cabecera donde se indique el nombre de la máquina y la fecha y hora actual.

Step B: Command line arguments

Escriba una segunda versión del programa que imprima la misma información que la versión por defecto, pero en caso de invocarse con la opción -s, agrega la siguiente información:

Cantidad de tiempo de CPU utilizado para usuarios, sistema y proceso idle.
Cantidad de cambios de contexto.
Número de procesos creados desde el inicio del sistema.

Step C:

La tercera parte involucra imprimir todo lo de las versiones anteriores, pero cuando se invoca con la opción -l interval duration imprime además: Número de peticiones a disco realizadas.

Cantidad de memoria configurada en el hardware.
Cantidad de memoria disponible.
Lista de los promedios de carga de 1 minuto.

Asi por ejemplo rdproc -l 2 100 mostrará el promedio de carga de 1 minuto por 100 segundos tomando muestras en intervalos de 2 segundos. El comando rdproc -l a b, lee los datos indicados arriba (peticiones de disco, cantidades de memoria, promedios de carga) de /proc, y los imprime repetidamente cada a segundos; esto se repite hasta que hayan pasado b segundos.

Por ejemplo:

$ rdproc -l 5 15
Peticiones a disco: 12345
Memoria disponible / total: 1000000 / 8000000
Promedio de carga en el último minuto: 0.88
[Pausa de 5 segundos]

Peticiones a disco: 12348
Memoria disponible / total: 2000000 / 8000000
Promedio de carga en el último minuto: 0.82
[Pausa de 5 segundos]

Peticiones a disco: 12645
Memoria disponible / total: 500000 / 8000000
Promedio de carga en el último minuto: 0.98
[Pausa de 5 segundos]

Peticiones a disco: 99995
Memoria disponible / total: 300000 / 8000000
Promedio de carga en el último minuto: 1.07

En particular, noten que el promedio de carga de un minuto es un valor que el sistema provee ya calculado, no es algo que ustedes tengan que calcular. Notar que cada opción incluye a la otra, por lo que rdproc -s -l 2 100 no debería ser aceptado y en tales casos resulta útil imprimir por la salida estándar un resumen de las opciones aceptadas.

Step D: Process

Agregar a rdproc, la siguiente opción -p . Con esta nueva opción, además, se imprime información sobre los file descriptors a los que tiene acceso un proceso en particular. Agregar la opción -f , para imprimir los límites de archivos abiertos para un cierto proceso. Finalmente, agregar la opción -t para imprimir el kernel stack trace actual de un cierto proceso. Imprimir solamente el nombre del símbolo.

Todo el código correspondiente a este paso debe ser compilado como una librería dinámica. Solo bajo la condición de que rdproc se ejecute con las opciones -p o -f, el objeto compartido debe ser cargado en memoria para dar soporte a la funcionalidad requerida. Cuando rdproc termina su ejecución, la libreria compartida debe ser descargada de memoria.

Ejemplo de ejecución

% rdproc -p 123
<rdproc previous info>
<permits> <file type> <path to fd>
...
<permits> <file type> <path to fd>

Step E: JSON format

Este último punto consiste en agregar la opción -j, que puede ser combinada con cualquiera de los puntos anteriores, de tal manera que imprime la información en formato JSON. Por ejemplo para al llamar a rdproc -j, producirá una salida del siguiente estilo:

{
    "cpu_type": "GenuineIntel",
    "cpu_model": "Intel(R) Core(TM) i7-4790K CPU @ 4.00GHz",
    "kerner_version": "Linux pegaso 5.8.8-arch1-1",
    "number_of_threads": 8
    ....
    ....
}

Para esto utilice la librería de Dave Gamble que la puede encontrar en su repositorio de github junto con su documentación [1] [2]

Testing

Testear con un programa que abra un archivo y se quede en un loop infinito.
Utilizando shell: Primero, se puede conseguir el process ID usando el comando ps:

% ps aux | grep processName

Opcionalmente, se puede instalar y utilizar el command pidof:

% pidof processName

Luego, podemos acceder a /proc//fd

Finalmente, un comando que resume esta consigna:

% lsof -a -p <pid>

Testear la opción -f con el comando ‘ulimit’.

Preguntas

¿Cuáles son los tipos de type descriptors que podemos encontrar en /proc//fd?
Suponiendo que un usuario está ejecutando el proceso pid 1212, ¿Es válida la ejecución del siguiente comando desde una terminal nueva?

  % echo “Hello, world.” >> /proc/1212/fd/1

Qué diferencia hay entre hard y soft limits?

Criterios de Corrección

Se debe compilar el código con los flags de compilación:

-Wall -Pedantic -Werror -Wextra -Wconversion -std=gnu11

Dividir el código en módulos de manera juiciosa.
Estilo de código[2].
Manejo de errores
El código no debe contener errores, ni warnings.
El código no debe contener errores de cppcheck.

¿Qué se debe Entregar?

README en formato Markdown[4], explicando modos de uso, ejemplos, y todo lo que crea necesario para que se entienda el trabajo.
Código (funcionando bajo las especificaciones dadas y bajo cualquier caso de test de parámetros de entrada).
Makefile