livstidsfanger/trunk/livstidsfanger.c

// Programmet bruker ISO C 2011 (ISO/IEC 9899:2011) og Pthreads (IEEE Std 1003.1c-2001). -*- coding: utf-8 -*-
// Løsning programmert av Trond Endrestøl <Trond.Endrestol@ximalas.info>, 2014-11-06.

// $Ximalas$

#if __STDC_VERSION__ < 199901L
#error det er tvilsomt om du får kompilert denne kildekoden med så gammel C-kompilator
#endif

#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

#if __STDC_VERSION__ >= 201112L
#include <stdnoreturn.h>
#else
#define noreturn
#endif

#define ANTALL_LIVSTIDSFANGER 19U

static unsigned antallBesok[ANTALL_LIVSTIDSFANGER];

static size_t tellendeLivstidsfange;
static unsigned antallLivstidsfanger;

static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
static bool brytere[2U];

noreturn void *livstidsfange(void *arg);
void visResultater(void);
void signalhandler(int sig);

noreturn int main(int argc, char **argv)
{
  size_t i;
  pthread_t tid = pthread_self();

  if (argc >= 0) { // Bare for å få clang til å ti stille.
    atexit(visResultater);
    signal(SIGINT, signalhandler);
  } // if

#ifdef __FreeBSD__
  srandomdev();
#else
  srandom((unsigned int)time(NULL));
#endif

  memset((void *)&antallBesok, 0, sizeof(antallBesok));
  brytere[0] = random() & 1;
  brytere[1] = random() & 1;

  tellendeLivstidsfange = random() % ANTALL_LIVSTIDSFANGER;

  printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");
  printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
  printf("livstidsfange %zu er utpekt som den tellende livstidsfange\n\n", tellendeLivstidsfange + 1);

  puts("maintråden venter på å få låst mutex");
  pthread_mutex_lock(&mutex);
  puts("mutex er låst av maintråden");

  for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) {
    printf("maintråden oppretter livstidsfange %2zu\n", i + 1);

    if ( (errno = pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)i)) != 0) {
      fflush(stdout);
      fprintf(stderr,
              "%s: pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)%2zu) = %s (%d)\n",
              argv[0], i, strerror(errno), errno);
      fflush(stderr);
      _exit(1);
    } // if
  } // for

  // maintråden påtar seg rolla som fengselsdirektøren.
  while (1) {
    puts("fengselsdirektøren låser opp mutex");
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    puts("mutex er låst opp av fengselsdirektøren");

    puts("fengselsdirektøren signalerer livstidsfangene");
    pthread_cond_signal(&cond);
    puts("signal er sendt fra fengselsdirektøren");

    puts("fengselsdirektøren venter på å få låst mutex");
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    puts("mutex er låst av fengselsdirektøren");
  } // while
} // main()

noreturn void *livstidsfange(void *arg)
{
  size_t i = (size_t)arg;

  bool harVippetBryter1 = false;
  bool bryter1HarVartOppe = false;

  bool forrigeGangErGyldig = false;
  bool forrigeGang = false;

  // Den tellende livstidsfangen kan allerede nå telle seg selv.
  if (i == tellendeLivstidsfange) {
    antallLivstidsfanger++;
  } // if

  while (1) {
    // Vente på tur.
    printf("livstidsfange %2zu venter på å få låst mutex\n", i + 1);
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    printf("livstidsfange %2zu har låst mutex\n", i + 1);

    printf("livstidsfange %2zu venter på signal fra fengselsdirektøren\n", i + 1);
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    printf("livstidsfange %2zu har fått signal fra fengselsdirektøren og har låst mutex\n", i + 1);

    // Utføre selve simuleringen ved å sjekke brytere, m.m.
    antallBesok[i]++;
    printf("livstidsfange %2zu har besøkt rommet %u gang%s\n", i + 1, antallBesok[i], antallBesok[i] == 1 ? "" : "er");

    if (i == tellendeLivstidsfange) {
      if (brytere[0] == false) {
        printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede og vipper opp bryter 1\n", i + 1);
        brytere[0] = true;
      } // if
      else {
        brytere[0] = !brytere[0];
        printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");

        if (forrigeGangErGyldig == true && forrigeGang == false) {
          antallLivstidsfanger++;
          printf("livstidsfange %2zu har talt opp %u livstidsfanger\n", i + 1, antallLivstidsfanger);

          if (antallLivstidsfanger == ANTALL_LIVSTIDSFANGER) {
            printf("livstidsfange %2zu avslutter simuleringen\n", i + 1);
            exit(0);
          } // if
        } // if

        forrigeGangErGyldig = true;
        forrigeGang = brytere[0];
      } // else
    } // if
    else { // Vanlig livstidsfange.
      if (brytere[0] == true) {
        printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er oppe, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede");
        bryter1HarVartOppe = true;

        brytere[1] = !brytere[1];
        printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
      } // if
      else {
        printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede");

        if (harVippetBryter1 == false && bryter1HarVartOppe == true) {
          brytere[0] = !brytere[0];
          printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");

          harVippetBryter1 = true;
        } // if
        else {
          brytere[1] = !brytere[1];
          printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
        } // else
      } // else
    } // else

    // Tusle ut av rommet.
    printf("livstidsfange %2zu låser opp mutex\n", i + 1);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    printf("livstidsfange %2zu har låst opp mutex\n", i + 1);
  } // while
} // livstidsfange()

void visResultater(void)
{
  size_t i;

  fflush(stderr);
  fflush(stdout);

  puts("\nResultater:\n");

  printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");
  printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
  printf("livstidsfange %2zu var den tellende livstidsfangen\n\n", tellendeLivstidsfange + 1);

  for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) {
    printf("livstidsfange %2zu: antall besøk: %u\n", i + 1, antallBesok[i]);
  } // for
  puts("");

  printf("antall livstidsfanger talt av den tellende livstidsfangen er %u\n", antallLivstidsfanger);

  fflush(stdout);
  fflush(stdout);
} // visResultater()

void signalhandler(int sig)
{
  if (sig == SIGINT) {
    exit(1);
  } // if
} // signalhandler()

// livstidsfanger.c
1	// Programmet bruker ISO C 2011 (ISO/IEC 9899:2011) og Pthreads (IEEE Std 1003.1c-2001). -- coding: utf-8 --
2	// Løsning programmert av Trond Endrestøl <Trond.Endrestol@ximalas.info>, 2014-11-06.
3
4	// $Ximalas$
5
6	#if __STDC_VERSION__ < 199901L
7	#error det er tvilsomt om du får kompilert denne kildekoden med så gammel C-kompilator
8	#endif
9
10	#include <errno.h>
11	#include <pthread.h>
12	#include <signal.h>
13	#include <stdbool.h>
14	#include <stdio.h>
15	#include <stdlib.h>
16	#include <string.h>
17	#include <time.h>
18	#include <unistd.h>
19
20	#if __STDC_VERSION__ >= 201112L
21	#include <stdnoreturn.h>
22	#else
23	#define noreturn
24	#endif
25
26	#define ANTALL_LIVSTIDSFANGER 19U
27
28	static unsigned antallBesok[ANTALL_LIVSTIDSFANGER];
29
30	static size_t tellendeLivstidsfange;
31	static unsigned antallLivstidsfanger;
32
33	static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
34	static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
35	static bool brytere[2U];
36
37	noreturn void livstidsfange(void arg);
38	void visResultater(void);
39	void signalhandler(int sig);
40
41	noreturn int main(int argc, char **argv)
42	{
43	size_t i;
44	pthread_t tid = pthread_self();
45
46	if (argc >= 0) { // Bare for å få clang til å ti stille.
47	atexit(visResultater);
48	signal(SIGINT, signalhandler);
49	} // if
50
51	#ifdef __FreeBSD__
52	srandomdev();
53	#else
54	srandom((unsigned int)time(NULL));
55	#endif
56
57	memset((void *)&antallBesok, 0, sizeof(antallBesok));
58	brytere[0] = random() & 1;
59	brytere[1] = random() & 1;
60
61	tellendeLivstidsfange = random() % ANTALL_LIVSTIDSFANGER;
62
63	printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");
64	printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
65	printf("livstidsfange %zu er utpekt som den tellende livstidsfange\n\n", tellendeLivstidsfange + 1);
66
67	puts("maintråden venter på å få låst mutex");
68	pthread_mutex_lock(&mutex);
69	puts("mutex er låst av maintråden");
70
71	for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) {
72	printf("maintråden oppretter livstidsfange %2zu\n", i + 1);
73
74	if ( (errno = pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)i)) != 0) {
75	fflush(stdout);
76	fprintf(stderr,
77	"%s: pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)%2zu) = %s (%d)\n",
78	argv[0], i, strerror(errno), errno);
79	fflush(stderr);
80	_exit(1);
81	} // if
82	} // for
83
84	// maintråden påtar seg rolla som fengselsdirektøren.
85	while (1) {
86	puts("fengselsdirektøren låser opp mutex");
87	pthread_mutex_unlock(&mutex);
88	puts("mutex er låst opp av fengselsdirektøren");
89
90	puts("fengselsdirektøren signalerer livstidsfangene");
91	pthread_cond_signal(&cond);
92	puts("signal er sendt fra fengselsdirektøren");
93
94	puts("fengselsdirektøren venter på å få låst mutex");
95	pthread_mutex_lock(&mutex);
96	puts("mutex er låst av fengselsdirektøren");
97	} // while
98	} // main()
99
100	noreturn void livstidsfange(void arg)
101	{
102	size_t i = (size_t)arg;
103
104	bool harVippetBryter1 = false;
105	bool bryter1HarVartOppe = false;
106
107	bool forrigeGangErGyldig = false;
108	bool forrigeGang = false;
109
110	// Den tellende livstidsfangen kan allerede nå telle seg selv.
111	if (i == tellendeLivstidsfange) {
112	antallLivstidsfanger++;
113	} // if
114
115	while (1) {
116	// Vente på tur.
117	printf("livstidsfange %2zu venter på å få låst mutex\n", i + 1);
118	pthread_mutex_lock(&mutex);
119	printf("livstidsfange %2zu har låst mutex\n", i + 1);
120
121	printf("livstidsfange %2zu venter på signal fra fengselsdirektøren\n", i + 1);
122	pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
123	printf("livstidsfange %2zu har fått signal fra fengselsdirektøren og har låst mutex\n", i + 1);
124
125	// Utføre selve simuleringen ved å sjekke brytere, m.m.
126	antallBesok[i]++;
127	printf("livstidsfange %2zu har besøkt rommet %u gang%s\n", i + 1, antallBesok[i], antallBesok[i] == 1 ? "" : "er");
128
129	if (i == tellendeLivstidsfange) {
130	if (brytere[0] == false) {
131	printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede og vipper opp bryter 1\n", i + 1);
132	brytere[0] = true;
133	} // if
134	else {
135	brytere[0] = !brytere[0];
136	printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");
137
138	if (forrigeGangErGyldig == true && forrigeGang == false) {
139	antallLivstidsfanger++;
140	printf("livstidsfange %2zu har talt opp %u livstidsfanger\n", i + 1, antallLivstidsfanger);
141
142	if (antallLivstidsfanger == ANTALL_LIVSTIDSFANGER) {
143	printf("livstidsfange %2zu avslutter simuleringen\n", i + 1);
144	exit(0);
145	} // if
146	} // if
147
148	forrigeGangErGyldig = true;
149	forrigeGang = brytere[0];
150	} // else
151	} // if
152	else { // Vanlig livstidsfange.
153	if (brytere[0] == true) {
154	printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er oppe, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede");
155	bryter1HarVartOppe = true;
156
157	brytere[1] = !brytere[1];
158	printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
159	} // if
160	else {
161	printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede");
162
163	if (harVippetBryter1 == false && bryter1HarVartOppe == true) {
164	brytere[0] = !brytere[0];
165	printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");
166
167	harVippetBryter1 = true;
168	} // if
169	else {
170	brytere[1] = !brytere[1];
171	printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
172	} // else
173	} // else
174	} // else
175
176	// Tusle ut av rommet.
177	printf("livstidsfange %2zu låser opp mutex\n", i + 1);
178	pthread_mutex_unlock(&mutex);
179	printf("livstidsfange %2zu har låst opp mutex\n", i + 1);
180	} // while
181	} // livstidsfange()
182
183	void visResultater(void)
184	{
185	size_t i;
186
187	fflush(stderr);
188	fflush(stdout);
189
190	puts("\nResultater:\n");
191
192	printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned");
193	printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned");
194	printf("livstidsfange %2zu var den tellende livstidsfangen\n\n", tellendeLivstidsfange + 1);
195
196	for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) {
197	printf("livstidsfange %2zu: antall besøk: %u\n", i + 1, antallBesok[i]);
198	} // for
199	puts("");
200
201	printf("antall livstidsfanger talt av den tellende livstidsfangen er %u\n", antallLivstidsfanger);
202
203	fflush(stdout);
204	fflush(stdout);
205	} // visResultater()
206
207	void signalhandler(int sig)
208	{
209	if (sig == SIGINT) {
210	exit(1);
211	} // if
212	} // signalhandler()
213
214	// livstidsfanger.c
Name	Value
svn:eol-style	native
svn:keywords	Ximalas=%H
svn:mime-type	text/plain