Курсовая работа на тему: Мониторинг системных вызовов создания, обращения и удаления сегментов разделяемой памяти в ОС Linux

Введение

С развитием операционных систем и увеличением сложности программ появилась необходимость в обмене данными между процессами. Именно поэтому в операционную систему сейчас встраивается множество механизмов, которые обеспечивают так называемый Interproccess Communication (IPC), то есть межпроцессное взаимодействие.

Одной из самых распространённых операционных систем на данный момент является ОС Linux, которая представляет собой интерактивную систему с открытым кодом, разработанную для одновременной поддержки нескольких процессов и нескольких пользователей. Традиционный подход ОС семейства Unix заключается в том, чтобы позволить многопроцессорным системам запускать приложения в отдельных процессах для сокращения времени, требуемого на выполнение специфических задач. Средства IPC позволяют избежать создания огромных программ с большим количеством функций, а заменить их набором отдельных, малых приложений, способных обмениваться данными между собой.

ОС Linux относится к стандарту Unix System V, который поддерживает три вида IPC-объектов:

- Очереди сообщений, которые представляют собой связный список в адресном пространстве ядра. Сообщения могут посылаться в очередь по порядку и доставаться из очереди несколькими разными путями.

- Семафоры - счетчики, управляющие доступом к общим ресурсам. Чаще всего они используются как блокирующий механизм, не позволяющий одному процессу захватить ресурс, пока этим ресурсом пользуется другой.

- Разделяемая память - средство, обеспечивающее возможность наличия общей памяти у нескольких процессов.

Механизм взаимодействия, основанный на сегментах Shared Memory, является более быстрым, чем очереди сообщений и семафоры. Здесь нет никакого посредничества в виде каналов, очередей сообщений и т.п., что значительно упрощает этот механизм. Поэтому данный курсовой проект посвящён именно этому типу межпроцессного взаимодействия.

Мониторинг создания, удаления сегментов разделяемой памяти и обращения к ним позволяет проследить, какой пользователь имеет дело с объектами Shared Memory и получить информацию о том, сегмент какого размера и для каких целей запрашивается, по какому адресу он находится в виртуальной памяти и т.д.

Оглавление

- 1. Введение

- Аналитическая часть

- Архитектура ОС Linux

- Перехват и мониторинг системных вызовов

- Средства IPC. Системный вызов sys_ipc

- Разделяемая память Shared Memory

- Системные вызовы shmget, shmat, shmctl, shmdt

- Конструкторская часть

- Технические требования к системе. Перекомпиляция ядра

- Написание и внедрение модуля ядра

- Выбор языка программирования

- Структура программного обеспечения

- Структуры данных

- Реализация мониторинга создания, управления и удаления сегментов разделяемой памяти

- Пользовательский интерфейс

- 4. Заключение

- Список используемой литературы

Заключение

В результате выполнения данной курсовой работы был изучен механизм межпроцессного взаимодействия (IPC) на основе сегментов разделяемой памяти. Реализован мониторинг системных вызовов, обращающихся к объектам Shared Memory, а именно создания, удаления сегментов разделяемой памяти и обращения к ним в ОС Linux. В результате чего были получены данные о сегментах разделяемой памяти, такие как идентификаторы пользователя и группы владельца, запрашиваемый и реальный размеры сегмента, адрес привязки сегмента в адресном пространстве пользователя и другие.

Список литературы

3) "Перехват системных вызовов", статья из журнала "Системный администратор", В. Мешков

4) "Современные операционные системы" , Э. Таненбаум

5) "Механизмы межпроцессных взаимодействий в операционной системе Unix" Сергей Кузнецов

6) "Unix. Взаимодействие процессов" Уильям Стивенс