Keverk adalah orang yang cukup ambisius dan terkenal di angkatannya. Sebelum dia menjadi ketua departemen di HMTC, dia pernah mengerjakan suatu proyek dimana keverk tersebut meminta untuk membuat server database buku. Proyek ini diminta agar dapat digunakan oleh pemilik aplikasi dan diharapkan bantuannya dari pengguna aplikasi ini.
Di dalam proyek itu, Keverk diminta:
a. Pada saat client tersambung dengan server, terdapat dua pilihan pertama, yaitu register dan login. Jika memilih register, client akan diminta input id dan passwordnya untuk dikirimkan ke server. User juga dapat melakukan login. Login berhasil jika id dan password yang dikirim dari aplikasi client sesuai dengan list akun yang ada didalam aplikasi server. Sistem ini juga dapat menerima multi-connections. Koneksi terhitung ketika aplikasi client tersambung dengan server. Jika terdapat 2 koneksi atau lebih maka harus menunggu sampai client pertama keluar untuk bisa melakukan login dan mengakses aplikasinya. Keverk menginginkan lokasi penyimpanan id dan password pada file bernama akun.txt dengan format:
akun.txt
id:password
id2:password2
b. Sistem memiliki sebuah database yang bernama files.tsv. Isi dari files.tsv ini adalah path file saat berada di server, publisher, dan tahun publikasi. Setiap penambahan dan penghapusan file pada folder file yang bernama FILES pada server akan memengaruhi isi dari files.tsv. Folder FILES otomatis dibuat saat server dijalankan.
c. Tidak hanya itu, Keverk juga diminta membuat fitur agar client dapat menambah file baru ke dalam server. Direktori FILES memiliki struktur direktori di bawah ini:
Direktori FILES
File1.ekstensi
File2.ekstensi
Pertama client mengirimkan input ke server dengan struktur sebagai berikut : Contoh Command Client:
add
Output Client Console:
Publisher:
Tahun Publikasi:
Filepath:
Kemudian, dari aplikasi client akan dimasukan data buku tersebut (perlu diingat bahwa Filepath ini merupakan path file yang akan dikirim ke server). Lalu client nanti akan melakukan pengiriman file ke aplikasi server dengan menggunakan socket. Ketika file diterima di server, maka row dari files.tsv akan bertambah sesuai dengan data terbaru yang ditambahkan.
d. Dan client dapat mendownload file yang telah ada dalam folder FILES di server, sehingga sistem harus dapat mengirim file ke client. Server harus melihat dari files.tsv untuk melakukan pengecekan apakah file tersebut valid. Jika tidak valid, maka mengirimkan pesan error balik ke client. Jika berhasil, file akan dikirim dan akan diterima ke client di folder client tersebut.
Contoh Command client
download TEMPfile.pdf
e. Setelah itu, client juga dapat menghapus file yang tersimpan di server. Akan tetapi, Keverk takut file yang dibuang adalah file yang penting, maka file hanya akan diganti namanya menjadi ‘old-NamaFile.ekstensi’. Ketika file telah diubah namanya, maka row dari file tersebut di file.tsv akan terhapus.
Contoh Command Client:
delete TEMPfile.pdf
f. Client dapat melihat semua isi files.tsv dengan memanggil suatu perintah yang bernama see. Output dari perintah tersebut keluar dengan format.
Contoh Command Client :
see
Contoh Format Output pada Client:
Nama:
Publisher:
Tahun publishing:
Ekstensi File :
Filepath :
g. Aplikasi client juga dapat melakukan pencarian dengan memberikan suatu string. Hasilnya adalah semua nama file yang mengandung string tersebut. Format output seperti format output f.
Contoh Client Command:
find TEMP
h. Dikarenakan Keverk waspada dengan pertambahan dan penghapusan file di server, maka Keverk membuat suatu log untuk server yang bernama running.log. Contoh isi dari log ini adalah
running.log
Tambah : File1.ektensi (id:pass)
Hapus : File2.ektensi (id:pass)
Akan tetapi, kevek saat itu masih belum paham dengan sistem server dan client. Bantulah Keverk untuk menyelesaikan proyek ini!
Note:
- Dilarang menggunakan system() dan execv(). Silahkan dikerjakan sepenuhnya dengan thread dan socket programming.
- Untuk download dan upload silahkan menggunakan file teks dengan ekstensi dan isi bebas (yang ada isinya bukan touch saja dan tidak kosong) dan requirement untuk benar adalah percobaan dengan minimum 5 data.
Struktur Direktori:
├── Client
│ ├── client.c
│ ├── File2.extensi
│ └── File1.extensi
└── Server
├── akun.txt
├── files.tsv
├── server.c
├── running.log
└── FILES
├── File2.extensi
└── File1.ekstensi
Ketika client sudah tersambung dengan server, server akan membuat thread khusus untuk client yang akan mengeksekusi fungsi main_service() yang di dalamnya ada loop yang akan meminta client menginputkan command login atau register. Berikut potongan kodenya:
void* main_service(void *arg) {
...
while(!exit) {
// menunggu client menginputkan cmd (login/register)
memset(req, 0, sizeof(req));
read(socket, req, sizeof(req));
// print cmd yg diterima dari client
printf("*%s*\n", req);
// mengeksekusi fungsi berdasarkan input cmd
if(strcmp(req, "exit") == 0 || strcmp(req, "") == 0) {
exit = true;
isClientExist = false;
}
// cmd: register
else if(strcmp(req, "register") == 0) {
registerUser(txtPath, socket);
}
// cmd: login
else if(strcmp(req, "login") == 0) {
// sukses-> "user:pass", gagal-> NULL
char *login = loginUser(txtPath, socket);
while(login != NULL && !exit) {
// lanjut untuk add, see, find, delete, dll
...
}
}
}
return NULL;
}-
Apabila command
registerdiinputkan maka loop tersebut akan mengeksekusi fungsiregisterUser()yang mana client akan diminta memasukkan username dan password yang kemudian akan disimpan diakun.txt. Jika username yang diinputkan sudah ada diakun.txtmaka server akan mengirimkan pesan"Username sudah ada", jika tidak ada maka server akan mengirimkan"Account registered".void registerUser(char *path, int socket) { FILE *fp = fopen(path, "a+"); char username[100], password[100]; // mengirim prompt strcpy(msg, "Username:\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); // menerima input username memset(username, 0, sizeof(username)); read(socket, username, sizeof(username)); // mengirim prompt strcpy(msg, "Password:\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); // menunggu input password memset(password, 0, sizeof(password)); read(socket, password, sizeof(password)); // cek apakah username sudah terdaftar if(!_isUserExist(username, path)) { // jika belum : registrasi berhasil fprintf(fp, "%s:%s\n", username, password); strcpy(msg, "Account registered.\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); } else { // jika sudah : registrasi gagal strcpy(msg, "Username sudah ada.\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); } fclose(fp); }
-
Apabila command
logindiinputkan, maka server akan mengeksekusiloginUser()yang akan mengembalikan 'string'"[user]:[pass]"jika login berhasil, dan akan mengembalikanNULLjika gagal (tidak ada diakun.txt)char *loginUser(char *path, int socket) { FILE *fp = fopen(path, "r"); char username[100], password[100]; static char userpass[255]; // mengirim prompt strcpy(msg, "Username:\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); // menerima input username memset(username, 0, sizeof(username)); read(socket, username, sizeof(username)); // mengirim prompt strcpy(msg, "Password:\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); // menerima input password memset(password, 0, sizeof(password)); read(socket, password, sizeof(password)); // concat username dengan password sprintf(userpass, "%s:%s", username, password); // mengecek apakah user:pass ada di akun.txt char buff[255]; int iter = _getNumberOfLine(path); while(iter--) { fscanf(fp, "%[^\n]s", buff); if(strcmp(userpass, buff) == 0) { // jika ketemu strcpy(msg, "Login berhasil.\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); fclose(fp); return userpass; } getc(fp); } // jika tidak ada strcpy(msg, "Login gagal.\n"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); fclose(fp); return NULL; }
- Untuk menerima multi-connection dan membuat client kedua dc ketika client pertama masih tersambung:
Set
int main() { ... // membuat socket struct sockaddr_in address; int client_socket, addrlen; // menerima banyak client, // akan membuat thread apabila client sudah tersambung int server_fd = createServerSocket(&address, &addrlen); while((client_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&addrlen)) >= 0) { printf("client tersambung\n"); // membuat thread untuk client yg tersambung pthread_t tid; int err = pthread_create(&(tid), NULL, &main_service, (void *)&client_socket); if(err != 0) printf("can't create thread : [%s]",strerror(err)); else printf("create thread success\n"); } return 0; }
isClientExistpadamain_service()agar hanya 1 client yang bisa menggunakan server.Padavoid* main_service(void *arg) { int socket = *(int *)arg; // cek ada client / tidak // membuat server hanya menerima 1 client if(isClientExist) { strcpy(msg, "server_penuh"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); return NULL; } else { strcpy(msg, "server_kosong"); send(socket, msg, strlen(msg), 0); isClientExist = true; } ... }
client.c:int main(int argc, char const *argv[]) { struct sockaddr_in address, serv_addr; int client_fd = createClientSocket(&address, &serv_addr); // cek server penuh / kosong memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); if(strcmp(buffer, "server_penuh") == 0) { printf("Mohon maaf server penuh\n"); return 0; } .. return 0; }
Ketika server dijalankan, server akan membuat file files.tsv, akun.txt, running.log dan folder FILES apabila tidak ada.
int main() {
// mendapatkan path saat ini
getcwd(currPath, sizeof(currPath));
sprintf(txtPath, "%s/%s", currPath, "/akun.txt");
// membuat akun.txt
// "a+" membuka file untuk writing, otomatis membuat file jika tidak ada
FILE *fp = fopen(txtPath, "a+");
fclose(fp);
// membuat files.tsv
fp = fopen(strCt(currPath, "/files.tsv"), "a+");
fclose(fp);
// membuat dir FILES
int result = mkdir(strCt(currPath, "/FILES"), 0777);
// membuat running.log
fp = fopen(strCt(currPath, "/running.log"), "a+");
fclose(fp);
...
}Untuk implementasi penambahan dan penghapusan line pada files.tsv akan diimplementasikan pada fungsi pada penjelasan 1c (add) dan penjelasan 1e (delete)
Command add dieksekusi menggunakan fungsi addFiles() yang juga akan mengeksekusi fungsi _getFileName(), _getFilenameExt(), copyFile()
// butuh: _getFileName(), _getFilenameExt(), copyFile()
void addFiles(char *tsvPath, char* userpass, int socket) {
char pub[100], thn[10], fpath[255];
// mengirim prompt dan menerima input client
strcpy(msg, "Publisher: ");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
memset(pub, 0, sizeof(pub));
read(socket, pub, sizeof(pub));
strcpy(msg, "Tahun Publikasi: ");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
memset(thn, 0, sizeof(thn));
read(socket, thn, sizeof(thn));
strcpy(msg, "Filepath: ");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
memset(fpath, 0, sizeof(fpath));
read(socket, fpath, sizeof(fpath));
char *fname, *fext;
fname = _getFileName(fpath);
fext = _getFilenameExt(fname);
// copy file dari client ke server
char fserverPath[255];
sprintf(fserverPath, "%s/%s/%s", currPath, "FILES", fname);
if(_isFileExists(fserverPath) == 1) {
// file sudah ada di server
strcpy(msg, "file sudah ada di server.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
return;
} else if(copyFile(fpath, fserverPath) == 0) {
// file tidak ada di client
strcpy(msg, "file tidak ada di client.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
return;
}
// update files.tsv
FILE *fp = fopen(tsvPath, "a+");
fprintf(fp, "%s\t%s\t%s\t%s\t%s\n", fname, pub, thn, fext, fpath);
sprintf(msg, "file berhasil ditambahkan.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
fclose(fp);
// update running.log
char rlogPath[255];
sprintf(rlogPath, "%s/%s", currPath, "running.log");
fp = fopen(rlogPath, "a+");
fprintf(fp, "Tambah: %s (%s)\n", fname, userpass);
fclose(fp);
}_getFileName():
// mengembalikan nama file dari input path
char *_getFileName(char *path) {
char *path2 = strdup(path);
char *bname = basename(path2);
return bname;
}_getFilenameExt():
// mengembalikan ekstensi file dari input filename
char *_getFilenameExt(const char *filename) {
char *dot = strrchr(filename, '.');
if(!dot || dot == filename) return "";
return dot + 1;
}copyFile():
// copy file dari pathIn ke pathOut
// mengembalikan 1 jika berhasil, 0 jika gagal
int copyFile(char *pathIn, char *pathOut) {
// pathIn: path file yang dicopy
if(!_isFileExists(pathIn)) {
return 0; // return 0 jika tidak ada file
}
FILE *exein, *exeout;
exein = fopen(pathIn, "rb");
if (exein == NULL) {
/* handle error */
perror("file open for reading");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exeout = fopen(pathOut, "wb");
if (exeout == NULL) {
/* handle error */
perror("file open for writing");
exit(EXIT_FAILURE);
}
size_t n, m;
unsigned char buff[8192];
do {
n = fread(buff, 1, sizeof buff, exein);
if (n)
m = fwrite(buff, 1, n, exeout);
else
m = 0;
} while ((n > 0) && (n == m));
if (m) perror("copy");
if (fclose(exeout)) perror("close output file");
if (fclose(exein)) perror("close input file");
return 1; // return 1 jika berhasil
}
Command download sesuatu-file dieksekusi menggunakan fungsi downloadFile() yang didalamnya juga menggunakan copyFile():
// butuh: copyFile()
void downloadFile(char *fname, int socket) {
// send " " (supaya ga ngebug karena read 2x sekaligus)
send(socket, " ", strlen(" "), 0);
// mendapatkan path file di server
char fserverPath[255] = "";
sprintf(fserverPath, "%s/%s/%s", currPath, "FILES", fname);
// menerima path client
char fclientPath[255] = "";
memset(fclientPath, 0, sizeof(fclientPath));
read(socket, fclientPath, sizeof(fclientPath));
sprintf(fclientPath, "%s/%s", fclientPath, fname);
// copy file dari path server ke path client
if(copyFile(fserverPath, fclientPath) == 0) {
strcpy(msg, "file tidak ada di server\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
} else {
strcpy(msg, "download berhasil\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
}
}
Command delete sesuatu-file dieksekusi menggunakan fungsi deleteFile()
// menghapus file dari server
// butuh: _getNumberOfLine(), _isFileExists()
void deleteFile(char *fname, char* login, int socket) {
// cek apakah file ada?
char fPath[255], cwd[255], tsvPath[255];
getcwd(cwd, sizeof(fPath));
sprintf(fPath, "%s/%s/%s", cwd, "FILES", fname);
sprintf(tsvPath, "%s/%s", cwd, "files.tsv");
if(!_isFileExists(fPath)) {
strcpy(msg, "file tidak ada.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
return; // return jika tidak ada
}
// delete line di files.tsv
FILE *fp = fopen(tsvPath, "r");
char buff[255];
char newtsv[1024] = "";
int iter = _getNumberOfLine(tsvPath);
while(iter--) {
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
if(strcmp(buff, fname) != 0) {
strcat(newtsv, buff);
fscanf(fp, "%[^\n]s", buff);
sprintf(buff, "%s\n", buff);
strcat(newtsv, buff);
getc(fp);
} else {
fscanf(fp, "%[^\n]s", buff);
getc(fp);
}
}
fclose(fp);
fp = fopen(tsvPath, "w");
fprintf(fp, "%s", newtsv);
fclose(fp);
// rename file: old-fname
char oldname[255];
strcpy(oldname, fPath);
char newname[255];
sprintf(newname, "%s/%s/old-%s", cwd, "FILES", fname);
if(rename(oldname, newname) == 0) {
strcpy(msg, "delete/rename berhasil.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
} else {
strcpy(msg, "delete/rename gagal.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
}
// update running.log
char rlogPath[255];
sprintf(rlogPath, "%s/%s", cwd, "running.log");
fp = fopen(rlogPath, "a+");
fprintf(fp, "Hapus: %s (%s)\n", fname, login);
fclose(fp);
}
Command see dieksekusi menggunakan fungsi seeTsv():
// menyimpan hasil pada array tsv kemudian send ke client
// butuh: _getNumberOfLine(),
void seeTsv(char *tsvPath, int socket) {
FILE *fp = fopen(tsvPath, "r");
char buff[255];
char buff2[255];
char tsv[1024] = "";
int iter = _getNumberOfLine(tsvPath);
// memformat setiap line file files.tsv
// kemudian disimpan di array tsv
while(iter--) {
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Nama: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Publisher: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Tahun publishing: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Ekstensi File: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\n]s", buff);
sprintf(buff2, "Filepath: %s\n\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
}
fclose(fp);
// semuanya di array tsv
if(strcmp(tsv, "") == 0) {
strcpy(msg, "tidak ditemukan hasil.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
}
else {
send(socket, tsv, strlen(tsv), 0);
}
}
Command find sesuatu-word dieksekusi menggunakan fungsi findFromTsv():
// menyimpan hasil pada array tsv kemudian send ke client
// butuh: _getNumberOfLine(),
void findFromTsv(char *tsvPath, char *word, int socket) {
FILE *fp = fopen(tsvPath, "r");
char buff[255];
char buff2[255];
char tsv[1024] = "";
int iter = _getNumberOfLine(tsvPath);
// mencari & memformat pada setiap line file files.tsv
// kemudian disimpan di array tsv
while(iter--) {
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
// cek apakah nama mengandung kata yg dicari ?
if(strstr(buff, word) == NULL) {
// jika tidak, maka line akan diskip (tidak diformat)
fscanf(fp, "%[^\n]s", buff);
getc(fp);
continue;
}
sprintf(buff2, "Nama: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Publisher: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Tahun publishing: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\t]s", buff);
sprintf(buff2, "Ekstensi File: %s\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
fscanf(fp, "%[^\n]s", buff);
sprintf(buff2, "Filepath: %s\n\n", buff);
strcat(tsv, buff2);
getc(fp);
}
fclose(fp);
// semuanya di array tsv
if(strcmp(tsv, "") == 0) {
strcpy(msg, "tidak ditemukan hasil.\n");
send(socket, msg, strlen(msg), 0);
}
else {
send(socket, tsv, strlen(tsv), 0);
}
}
Update running.log diimplementasikan pada fungsi addFiles() pada penjelasan 1c untuk tambah, dan fungsi deleteFile() pada penjelasan 1e untuk hapus.
Sedangkan pada client, saya menggunakan fungsi command() untuk merespon tiap fungsi pada server.
client.c:fungsiint main(int argc, char const *argv[]) { struct sockaddr_in address, serv_addr; int client_fd = createClientSocket(&address, &serv_addr); // cek server penuh / kosong memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); if(strcmp(buffer, "server_penuh") == 0) { printf("Mohon maaf server penuh\n"); return 0; } // meminta input cmd dan merespon server pada command() while(strcmp(msg, "exit") != 0) { scanf(" %[^\n]s", msg); command(msg, client_fd); } return 0; }
command()void command(char *msg, int client_fd) { int iter; // berkomunikasi dengan loginUser(), registerUser() if(!isLogin && (strcmp(msg, "login") == 0 || strcmp(msg, "register") == 0)) { iter = 3; // send: login / register send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); //loop = 3-1 while(--iter) { scanf(" %[^\n]s", msg); send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); if(strcmp(buffer, "Login berhasil.\n") == 0) { isLogin = true; } } } // berkomunikasi dengan addFiles() else if(isLogin && strcmp(msg, "add") == 0) { iter = 4; // send: add send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); while(--iter) { scanf(" %[^\n]s", msg); send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); } } // berkomunikasi dengan downloadFile() else if(isLogin && strcmp(getFirstWord(msg), "download") == 0 && getAllNextWord(msg) != NULL) { // send: download [sesuatu] send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); // read " " (spy ga ngebug send 2x sekaligus) memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); // send: path client char cwd[255]; getcwd(cwd, sizeof(cwd)); send(client_fd, cwd, strlen(cwd), 0); memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); } // berkomunikasi dengan deleteFile() else if(isLogin && strcmp(getFirstWord(msg), "delete") == 0 && getAllNextWord(msg) != NULL) { // send: delete [sesuatu] send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); // delete gagal/berhasil ? memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); } // berkomunikasi dengan seeTsv(), findFromTsv() else if(isLogin && strcmp(msg, "see") == 0 || (strcmp(getFirstWord(msg), "find") == 0 && getAllNextWord(msg) != NULL)) { // send: see / find [sesuatu] send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); // list hasil see / find memset(buffer, 0, sizeof(buffer)); read(client_fd, buffer, 1024); printf("%s", buffer); } // exit client dan thread pada server else if(strcmp(msg, "exit") == 0) { // send: see / find [sesuatu] send(client_fd, msg, strlen(msg), 0); } // apabila command salah else { printf("command salah.\n"); } }
Kendala:
- Terjadi banyak error ketika ingin membaca input string dan mengambil string dari file
- Terjadi error ketika melakukan dua kali send ke server sehingga membuat stuck pada server
- Implementasi socket send-read antara server dan client yang banyak sehingga membingungkan
Soal no 2 meminta kita untuk melakukan tugas sebagai berikut:
a. Membuat program perkalian matriks 4x3 dengan matriks 3x6 dan menampilkan hasilnya dengan catatan semua matriks berasal dari input ke program. Matriks nantinya akan berisi angka 1-20.
b. Membuat program menggunakan matriks output dari program soal 2a. Kemudaian matriks hasil tersebut akan dilakukan perhitungan dengan matriks baru (input user). Perhitungannya adalah setiap cel matriks A menjadi angka untuk faktorial , lalu cel dari matriks B menjadi batas maksimal faktorialnya (dari paling besar ke paling kecil).
Ketentuan:
If a>=b -> a!/(a-b)!
If b>a -> a!
If 0 -> 0
c. Membuat program untuk mengecek 5 proses teratas apa saja yang memakan resource komputer dengan command ps aux | sort -nrk 3,3 | head -5 dan harus menggunakan IPC Pipes.
Soal 2a adalah program yang menghitung perkalian matriks dengan setiap perkaliannya dijalankan menggunakan thread kemudian memasukkan hasilnya ke shared memory. Karena soal ini berhubungan dengan soal 2b dimana output dari 2a akan dipakai oleh 2b. Fungsi utama dari program ini adalah mult yang mana fungsi ini akan melakukan perkalian pada setiap baris matriks pertama dengan setiap kolom matriks kedua. Fungsi tersebut menerima inputan berupa array yang mempunyai data bertipe integer yang berisi panjang baris matriks pertama, panjan kolom matriks kedua, elemen pada kolom pertama sepanjang baris pada matriks pertama, dan elemen pada baris pertama sepanjang kolom pada matriks kedua.
void *mult(void *arg)
{
int *data = (int *)arg;
int k = 0, i = 0;
int x = data[0];
for (i = 1; i <= x; i++)
k += data[i] * data[i+x];
int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
*p = k;
pthread_exit(p);
}
Kemudian setiap elemen pada matriks merupakan hasil input user ke program. Kodenya sebagai berikut:
int main()
{
int matA[4][3];
int matB[3][6];
int row1 = 4;
int col1 = 3;
int row2 = 3;
int col2 = 6;
int i, j, k; // variabel untuk looping
printf("First matrix:\n");
for (i = 0; i < row1; i++)
for (j = 0; j < col1; j++)
scanf("%d", &matA[i][j]);
printf("Second matrix:\n");
for (i = 0; i < row2; i++)
for (j = 0; j < col2; j++)
scanf("%d", &matB[i][j]);
...
return 0;
}
Lalu, kami membuat variabel array void data bertujuan untuk menampung setiap elemen pada baris i matriks pertama dan kolom j matriks kedua. Selanjutnya thread dibuat dan menjalankan fungsi mult dengan passing variabel data untuk setiap i dan j. Kodenya sebagai berikut:
int main()
{
...
int max = row1*col2;
// make thread array
pthread_t *threads;
threads = (pthread_t*)malloc(max*sizeof(pthread_t));
int count = 0;
int *data = NULL;
for (i = 0; i < row1; i++)
{
for (j = 0; j < col2; j++)
{
data = (int *)malloc((20)*sizeof(int));
data[0] = col1;
for (k = 0; k < col1; k++)
data[k+1] = matA[i][k];
for (k = 0; k < row2; k++)
data[k+col1+1] = matB[k][j];
pthread_create(&threads[count++], NULL, mult, (void *)(data));
}
}
...
return 0;
}
Selanjutnya kami menggunakan shared memory agar bisa menjawab soal 2b dimana memory yang dishare adalah array pointer to integer value. Kodenya sebagai berikut:
int main()
{
...
// access shared memory
key_t key = 1234;
int *value;
int shmid = shmget(key, sizeof(int), IPC_CREAT | 0666);
value = (int *) shmat(shmid, NULL, 0);
value[0] = row1;
value[1] = col2;
...
return 0;
}
Kemudian thread dijoin satu persatu lalu ditampung ke variable void *k. Selanjutnya mencetak hasil dari perkalian kedua matriks tersebut. Berikut kode programnya:
int main()
{
...
// result matrix
printf("Multiplication result:\n");
for (i = 0; i < max; i++)
{
void *k;
pthread_join(threads[i], &k);
int *p = (int *)k;
value[i+2] = *p;
printf("%-3d ", value[i+2]);
if ((i + 1) % col2 == 0)
printf("\n");
}
shmdt((void *) value);
return 0;
}
Soal 2b menerima hasil output dari soal 2a dengan cara membaca shared memory kemudian meminta input matriks baru dan melakukan operasi sesuai dengan ketentuan soal. Pertama, kami membuat fungsi fact untuk mengoperasikan factorial. Berikut kodenya:
unsigned long long fact(int n, int lim)
{
if (n == lim)
return 1;
return n*fact(n-1, lim);
}
Selanjutnya, kami membuat fungsi permutation yang mengoperasikan ketentuan-ketentuan yang diminta soal. Fungsi ini menerima inputan berupa array pointer to integer val. Hasil dari operasi akan disimpan dalam variabel array berukuran 4x6. Berikut kodenya:
void *permutation(void *arg)
{
int *val = (int *) arg;
int i;
if (val[2] == 0)
arr[val[0]][val[1]] = 0;
else
{
int a = arr[val[0]][val[1]];
if (a >= val[2])
{
arr[val[0]][val[1]] = fact(a, a-val[2]);
}
else if ( val[2] > a)
{
arr[val[0]][val[1]] = fact(a, 0);
}
}
}
Pada fungsi main hal pertama yang dilakukan adalah mengambil shared memory dari output soal 2a kemudian menyimpannya di variabel pointer to integer value. Selanjutnya matriks hasil shared memory tersebut akan ditampilkan. Kodenya sebagai berikut:
int main()
{
// access shared memory
key_t key = 1234;
int *value;
int shmid = shmget(key, sizeof(int), IPC_CREAT | 0666);
value = (int *) shmat(shmid, NULL, 0);
int i, j;
int max = value[0] * value[1];
int row = 0, col = 0;
// print shared matrix
printf("Shared matrix:\n");
for (i = 0; i < max; i++)
{
printf("%-3d ", value[i+2]);
int num = value[i+2];
arr[row][col] = num;
//printf("%-3d ", arr[row][col]);
if((i + 1) % 6 == 0)
{
row++;
col = 0;
}
else
col++;
if ((i + 1) % value[1] == 0)
printf("\n");
}
...
return 0;
}
Langkah selanjutnya yaitu menginputkan matriks baru yang akan digunakan sebagai batas maksimal faktorialnya. Kemudian untuk setiap elemen pada matriksnya akan dioperasikan menggunakan fungsi permutation dengan menggunakan thread dan selanjutnya threadnya dijoin. Berikut kodenya:
int main()
{
...
// create new matrix
int newMat[4][6];
int r1 = 4;
int c1 = 6;
// input by user
printf("New matrix:\n");
for (i = 0; i < r1; i++)
for (j = 0; j < c1; j++)
scanf("%d", &newMat[i][j]);
// make thread array
int count;
pthread_t t_id[r1 * c1];
for (i = 0; i < r1; i++)
{
for (j = 0; j < c1; j++)
{
int val[3];
val[0] = i;
val[1] = j;
val[2] = newMat[i][j];
pthread_create(&t_id[count], NULL, permutation, (void *)val);
pthread_join(t_id[count++], NULL);
}
}
...
return 0;
}
Terakhir, mencetak hasil dari operasi matriks tersebut. Berikut kodenya:
int main()
{
...
printf("Result:\n");
for (i = 0; i < r1; i++)
{
for (j = 0; j < c1; j++)
{
printf("%-3llu ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
shmdt(value);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
return 0;
}
Soal 2c meminta kita membuat program untuk mengecek 5 proses teratas apa saja yang memakan resource komputer menggunakan pipe dan fork-exec dengan command ps aux | sort -nrk 3,3 | head -5. Terdapat 2 pipe dan 3 fork untuk mengeksekusi perintah ini. Pertama create pipe1 selanjutnya melakukan fork untuk menjalankan command ps aux.
void main()
{
pid_t pid1, pid2, pid3;
int pipe1[2], pipe2[2];
if (pipe(pipe1) == -1)
{
perror("bad pipe1");
exit(1);
}
pid1 = fork();
if (pid1 == -1)
{
perror("fork1 error");
exit(1);
}
else if (pid1 == 0)
{
dup2(pipe1[1], 1);
close(pipe1[0]);
close(pipe1[1]);
char *argv1[] = {"ps", "aux", NULL};
execv("/bin/ps", argv1);
perror("ps aux execute doesn't work");
_exit(1);
}
...
}
Kedua create pipe2 dan melakukan fork untuk menjalankan command sort -nrk 3,3.
void main()
{
...
if (pipe(pipe2) == -1)
{
perror("bad pipe2");
exit(1);
}
pid2 = fork();
if (pid2 == -1)
{
perror("fork2 error");
exit(1);
}
else if (pid2 == 0)
{
dup2(pipe1[0], 0);
dup2(pipe2[1], 1);
close(pipe1[0]);
close(pipe1[1]);
close(pipe2[0]);
close(pipe2[1]);
char *argv2[] = {"sort", "-nrk", "3,3", NULL};
execv("/bin/sort", argv2);
perror("sort execute doesn't work");
_exit(1);
}
close(pipe1[0]);
close(pipe1[1]);
...
}
Ketiga melakukan fork untuk menjalankan command head -5. Berikut kode programnya:
void main()
{
...
pid3 = fork();
if (pid3 == -1)
{
perror("fork3 error");
exit(1);
}
else if (pid3 == 0)
{
dup2(pipe2[0], 0);
close(pipe2[0]);
close(pipe2[1]);
char *argv3[] = {"head", "-5", NULL};
execv("/bin/head", argv3);
perror("head execute doesn't work");
_exit(1);
}
_exit(0);
}
Kendala yang dialami:
- Mengalami kesulitan saat mengimplementasikan thread dan shared memory saat mengerjakan soal 2a dan 2b.
- Beberapa error terjadi saat mengerjakan soal 2c karena salah saat mengimplementasikan pipe.
Seorang mahasiswa bernama Alex sedang mengalami masa gabut. Di saat masa gabutnya, ia memikirkan untuk merapikan sejumlah file yang ada di laptopnya. Karena jumlah filenya terlalu banyak, Alex meminta saran ke Ayub. Ayub menyarankan untuk membuat sebuah program C agar file-file dapat dikategorikan. Program ini akan memindahkan file sesuai ekstensinya ke dalam folder sesuai ekstensinya yang folder hasilnya terdapat di working directory ketika program kategori tersebut dijalankan.
a. Program menerima opsi -f seperti contoh di atas, jadi pengguna bisa menambahkan argumen file yang bisa dikategorikan sebanyak yang diinginkan oleh pengguna.
File 1 : Berhasil Dikategorikan (jika berhasil)
File 2 : Sad, gagal :( (jika gagal)
File 3 : Berhasil Dikategorikan
b. Program juga dapat menerima opsi -d untuk melakukan pengkategorian pada suatu directory. Namun pada opsi -d ini, user hanya bisa memasukkan input 1 directory saja, tidak seperti file yang bebas menginput file sebanyak mungkin.
$ ./soal3 -d /path/to/directory/
Perintah di atas akan mengkategorikan file di /path/to/directory, lalu hasilnya
akan disimpan di working directory dimana program C tersebut berjalan (hasil kategori filenya bukan di /path/to/directory).
Output yang dikeluarkan adalah seperti ini :
Ketentuan:
Jika berhasil, print “Direktori sukses disimpan!”
Jika gagal, print “Yah, gagal disimpan :(“
c. Selain menerima opsi-opsi di atas, program ini menerima opsi *, contohnya ada di bawah ini:
$ ./soal3 \*
Opsi ini akan mengkategorikan seluruh file yang ada di working directory ketika menjalankan program C tersebut.
d. Semua file harus berada di dalam folder, jika terdapat file yang tidak memiliki ekstensi, file disimpan dalam folder “Unknown”. Jika file hidden, masuk folder “Hidden”.
e. Setiap 1 file yang dikategorikan dioperasikan oleh 1 thread agar bisa berjalan secara paralel sehingga proses kategori bisa berjalan lebih cepat.
Catatan:
- Kategori folder tidak dibuat secara manual, harus melalui program C
- Program ini tidak case sensitive. Contoh: JPG dan jpg adalah sama
- Jika ekstensi lebih dari satu (contoh “.tar.gz”) maka akan masuk ke folder dengan titik terdepan (contoh “tar.gz”)
- Dilarang juga menggunakan fork-exec dan system()
- Bagian b dan c berlaku rekursif
Pertama, kita perlu mengambil perintah dari argumen. Kemudian, untuk tiap file nya kita membuat thread. Kemudian, kita memanggil fungsi MovetoDir. Jika hasil bernilai 0 maka file berhasil dikategorikan selain itu file gagal dikategorikan. Terakhir, gabungkan semua thread dengan pthread_join.
if (strcmp(argv[1], "-f") == 0){
int a,itr = -1;
pthread_t tid[argc-2];
for(a=2; a<argc; a++){
pthread_create(&tid[++itr], NULL, MovetoDir, (void *) argv[a]);
if ( hasil == 0 ){
printf ( "File %d : Berhasil Dikategorikan\n",a-1);
}
else{
printf( "File %d : Sad, gagal :(\n", a-1 );
}
}
for(int a=0; a<=itr; a++) pthread_join(tid[a],NULL);
}Di fungsi MovetoDir, kita menerima parameter berupa path dari file. Kemudian, kita mengambil path dari direktori saat ini dengan getcwd(). Setelah itu, kita dapatkan nama file nya dengan memanggil fungsi basename(). FileExtension() digunakan untuk membuat nama folder sesuai ekstensi dari file. Karena persyaratan dari soal meminta tidak case sensitive sehingga kita membuat semua nama ekstensi menjadi huruf kecil dengan fungsi toLower(). Kemudian, kita membuat direktori dengan createDir(). Terakhir, kita memindahkan file ke dalam direktori yang baru saja dibuat dengan rename().
void *MovetoDir(void *argv){
char *path, cwd[300], fileExt[300], temp1[300], fix[300];
path = (char *)argv;
getcwd(cwd, sizeof(cwd));
char* file = basename(path);
strcpy(fileExt, FileExtension(file));
for(int i = 0; i < strlen(fileExt); i++){
fileExt[i] = tolower(fileExt[i]);
}
strcpy(fix,"");strcat(fix, cwd);strcat(fix, "/");strcat(fix,fileExt);
createDir(fix);
strcat(fix, "/");strcat(fix, file);
hasil = rename(path , fix);
}FileExtension digunakan untuk menentukan ekstensi file. Jika karakter pertama berupa "." maka tipe nya adalah hidden. Fungsi strchr() digunakan untuk mengembalikan posisi karakter ketika suatu karakter pertama kali ditemukan. Jika null, maka tipe nya unknown sedangkan jika ditemukan maka kembalikan posisi karakter + 1.
char *FileExtension(char *filename) {
if(filename[0] == '.') return "Hidden";
char *temp = strchr(filename, '.');
if(!temp) return "Unknown";
return temp + 1;
}createDir digunakan untuk membuat folder dengan memasukkan direktori dari folder yang ingin dibuat
void createDir(char *dir) {
struct stat st = {0};
if (stat(dir, &st) == -1) {
mkdir(dir, 0777);
}
}Testing sebelum percobaan :
Testing sesudah percobaan :
Pertama, kita perlu mengambil perintah dari argumen. Jika argumen lebih dari 3 tidak bisa karena hanya boleh memasukkan 1 direktori. Jika tidak error, maka menampilkan pesan "Direktori sukses disimpan" tetapi jika error maka mencetak "Yah, gagal disimpan". Kita memanggil fungsi Folder untuk mengkategorikan direktori.
else if(strcmp(argv[1], "-d") == 0){
if(argc > 3){
printf("Maaf hanya boleh 1 direktori\n");
}
else {
if( ENOENT != errno ) {
Folder(argv[2]);
printf("Direktori sukses disimpan!\n");
}
else {
printf("Yah, gagal disimpan :(\n");
}
}
}Pertama, kita membuka folder dari argumen yang dimasukkan user. Kemudian kita membaca satu per satu isi dari folder selama tidak NULL. Jika tipe dari item adalah DT_REG / file maka kita bisa langsung mengkategorikan dengan fungsi MovetoDir ( langkah nya sama dengan soal 3a ) dengan membuat path dari file nya terlebih dahulu. Setiap membuat file, kita membuat thread untuk tiap file nya. Tetapi jika tipe dari item adalah DT_DIR / folder maka kita perlu memanggil fungsi Folder kembali. Kita membuka folder nya terlebih dahulu dan panggil kembali fungsi Folder() dengan parameter path dari folder yang ingin dibuka
void Folder(char *argv){
int it=-1;
struct dirent *dp;
DIR *dir = opendir(argv);
pthread_t thread[1000];
while ((dp = readdir(dir)) != NULL) {
char path[300];
if (strcmp(dp->d_name, ".") != 0 && strcmp(dp->d_name, "..") != 0) {
if(dp->d_type == DT_REG) {
strcpy(path,"");strcat(path, argv);strcat(path, "/");strcat(path, dp->d_name);
pthread_create(&thread[++it], NULL, MovetoDir, (void *) path);
pthread_join(thread[it], NULL);
}
else if(dp->d_type == DT_DIR) {
struct dirent *dp0;
DIR *dir0 = opendir(argv);
char path0[300];
strcpy(path0,"");strcat(path0, argv);strcat(path0, "/");strcat(path0, dp->d_name);
Folder(path0);
closedir(dir0);
}
}
}
closedir(dir);
}Testing sebelum percobaan :
Testing sesudah percobaan :
Pertama, kita perlu mengambil perintah dari argumen. Karena ingin mengkategorikan isi dari current kategori maka kita kirim parameter berupa direktori saat ini dengan fungsi getcwd(). Kemudian, kita panggil fungsi Folder() dan untuk sisa cara kerjanya sama dengan soal 3b.
else if (strcmp(argv[1], "*") == 0) {
char cwd[300];
getcwd(cwd, sizeof(cwd));
Folder(cwd);
}Testing sebelum percobaan :
Testing sesudah percobaan :
Untuk persyaratan 3d, terdapat pada fungsi FileExtension. Jika pada fungsi strchr() bernilai null / tidak memiliki ekstensi maka dikembalikan string "Unknown" dan jika karakter pertama berupa "." maka itu menunjukkan bahwa ia file hidden dan dikembalikan string "Hidden".
char *FileExtension(char *filename) {
if(filename[0] == '.') return "Hidden";
char *temp = strchr(filename, '.');
if(!temp) return "Unknown";
return temp + 1;
}Untuk persyaratan 3e, setiap file yang akan dioperasikan harus menggunakan thread. Maka kita bisa buat dengan code di bawah ini
pthread_t thread[1000];
pthread_create(&thread[++it], NULL, MovetoDir, (void *) path);
pthread_join(thread[it], NULL);Kendala :
- Kesulitan ketika soal b dan c berlaku rekursif
- Kesulitan ketika penamaan folder saat nama ekstensi file lebih dari 1
- Kesulitan saat mengoperasikan tiap thread untuk masing - masing file