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 <sched.h> |
13 |
#include <signal.h> |
14 |
#include <stdbool.h> |
15 |
#include <stdio.h> |
16 |
#include <stdlib.h> |
17 |
#include <string.h> |
18 |
#include <time.h> |
19 |
#include <unistd.h> |
20 |
|
21 |
#if _POSIX_THREADS < 200112L |
22 |
#error her mangler det støtte for POSIX Threads anno 2001 |
23 |
#endif |
24 |
|
25 |
#if __STDC_VERSION__ >= 201112L |
26 |
#include <stdnoreturn.h> |
27 |
#else |
28 |
#define noreturn |
29 |
#endif |
30 |
|
31 |
#define ANTALL_LIVSTIDSFANGER 19U |
32 |
|
33 |
static unsigned antallBesok[ANTALL_LIVSTIDSFANGER]; |
34 |
|
35 |
static size_t tellendeLivstidsfange; |
36 |
static unsigned antallLivstidsfanger; |
37 |
|
38 |
static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; |
39 |
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; |
40 |
static bool brytere[2U]; |
41 |
|
42 |
noreturn void *livstidsfange(void *arg); |
43 |
void visResultater(void); |
44 |
void signalhandler(int sig); |
45 |
|
46 |
noreturn int main(int argc, char **argv) |
47 |
{ |
48 |
size_t i; |
49 |
pthread_t tid = pthread_self(); |
50 |
|
51 |
if (argc >= 0) { // Bare for å få clang til å ti stille. |
52 |
atexit(visResultater); |
53 |
signal(SIGINT, signalhandler); |
54 |
} // if |
55 |
|
56 |
#ifdef __FreeBSD__ |
57 |
srandomdev(); |
58 |
#else |
59 |
srandom((unsigned int)time(NULL)); |
60 |
#endif |
61 |
|
62 |
memset((void *)&antallBesok, 0, sizeof(antallBesok)); |
63 |
brytere[0] = random() & 1; |
64 |
brytere[1] = random() & 1; |
65 |
|
66 |
tellendeLivstidsfange = random() % ANTALL_LIVSTIDSFANGER; |
67 |
|
68 |
printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
69 |
printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
70 |
printf("livstidsfange %zu er utpekt som den tellende livstidsfange\n\n", tellendeLivstidsfange + 1); |
71 |
|
72 |
puts("maintråden venter på å få låst mutex"); |
73 |
pthread_mutex_lock(&mutex); |
74 |
puts("mutex er låst av maintråden"); |
75 |
|
76 |
for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) { |
77 |
printf("maintråden oppretter livstidsfange %2zu\n", i + 1); |
78 |
|
79 |
if ( (errno = pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)i)) != 0) { |
80 |
fflush(stdout); |
81 |
fprintf(stderr, |
82 |
"%s: pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)%2zu) = %s (%d)\n", |
83 |
argv[0], i, strerror(errno), errno); |
84 |
fflush(stderr); |
85 |
_exit(1); |
86 |
} // if |
87 |
} // for |
88 |
|
89 |
// maintråden påtar seg rolla som fengselsdirektøren. |
90 |
while (1) { |
91 |
puts("fengselsdirektøren låser opp mutex"); |
92 |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
93 |
puts("mutex er låst opp av fengselsdirektøren"); |
94 |
|
95 |
puts("fengselsdirektøren signalerer livstidsfangene"); |
96 |
pthread_cond_signal(&cond); |
97 |
puts("signal er sendt fra fengselsdirektøren"); |
98 |
|
99 |
puts("fengselsdirektøren venter på å få låst mutex"); |
100 |
pthread_mutex_lock(&mutex); |
101 |
puts("mutex er låst av fengselsdirektøren"); |
102 |
} // while |
103 |
} // main() |
104 |
|
105 |
noreturn void *livstidsfange(void *arg) |
106 |
{ |
107 |
size_t i = (size_t)arg; |
108 |
|
109 |
bool harVippetBryter1 = false; |
110 |
bool bryter1HarVartOppe = false; |
111 |
|
112 |
bool forrigeGangErGyldig = false; |
113 |
bool forrigeGang = false; |
114 |
|
115 |
// Den tellende livstidsfangen kan allerede nå telle seg selv. |
116 |
if (i == tellendeLivstidsfange) { |
117 |
antallLivstidsfanger++; |
118 |
} // if |
119 |
|
120 |
while (1) { |
121 |
// Vente på tur. |
122 |
printf("livstidsfange %2zu venter på å få låst mutex\n", i + 1); |
123 |
pthread_mutex_lock(&mutex); |
124 |
printf("livstidsfange %2zu har låst mutex\n", i + 1); |
125 |
|
126 |
printf("livstidsfange %2zu venter på signal fra fengselsdirektøren\n", i + 1); |
127 |
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); |
128 |
printf("livstidsfange %2zu har fått signal fra fengselsdirektøren og har låst mutex\n", i + 1); |
129 |
|
130 |
// Utføre selve simuleringen ved å sjekke brytere, m.m. |
131 |
antallBesok[i]++; |
132 |
printf("livstidsfange %2zu har besøkt rommet %u gang%s\n", i + 1, antallBesok[i], antallBesok[i] == 1 ? "" : "er"); |
133 |
|
134 |
if (i == tellendeLivstidsfange) { |
135 |
if (brytere[0] == false) { |
136 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede og vipper opp bryter 1\n", i + 1); |
137 |
brytere[0] = true; |
138 |
} // if |
139 |
else { |
140 |
brytere[0] = !brytere[0]; |
141 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
142 |
|
143 |
if (forrigeGangErGyldig == true && forrigeGang == false) { |
144 |
antallLivstidsfanger++; |
145 |
printf("livstidsfange %2zu har talt opp %u livstidsfanger\n", i + 1, antallLivstidsfanger); |
146 |
|
147 |
if (antallLivstidsfanger == ANTALL_LIVSTIDSFANGER) { |
148 |
printf("livstidsfange %2zu avslutter simuleringen\n", i + 1); |
149 |
exit(0); |
150 |
} // if |
151 |
} // if |
152 |
|
153 |
forrigeGangErGyldig = true; |
154 |
forrigeGang = brytere[0]; |
155 |
} // else |
156 |
} // if |
157 |
else { // Vanlig livstidsfange. |
158 |
if (brytere[0] == true) { |
159 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er oppe, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede"); |
160 |
bryter1HarVartOppe = true; |
161 |
|
162 |
brytere[1] = !brytere[1]; |
163 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
164 |
} // if |
165 |
else { |
166 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede"); |
167 |
|
168 |
if (harVippetBryter1 == false && bryter1HarVartOppe == true) { |
169 |
brytere[0] = !brytere[0]; |
170 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
171 |
|
172 |
harVippetBryter1 = true; |
173 |
} // if |
174 |
else { |
175 |
brytere[1] = !brytere[1]; |
176 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
177 |
} // else |
178 |
} // else |
179 |
} // else |
180 |
|
181 |
// Tusle ut av rommet. |
182 |
printf("livstidsfange %2zu låser opp mutex\n", i + 1); |
183 |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
184 |
printf("livstidsfange %2zu har låst opp mutex\n", i + 1); |
185 |
|
186 |
#ifdef _POSIX_PRIORITY_SCHEDULING |
187 |
sched_yield(); |
188 |
#endif |
189 |
} // while |
190 |
} // livstidsfange() |
191 |
|
192 |
void visResultater(void) |
193 |
{ |
194 |
size_t i; |
195 |
|
196 |
fflush(stderr); |
197 |
fflush(stdout); |
198 |
|
199 |
puts("\nResultater:\n"); |
200 |
|
201 |
printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
202 |
printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
203 |
printf("livstidsfange %2zu var den tellende livstidsfangen\n\n", tellendeLivstidsfange + 1); |
204 |
|
205 |
for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) { |
206 |
printf("livstidsfange %2zu: antall besøk: %u\n", i + 1, antallBesok[i]); |
207 |
} // for |
208 |
puts(""); |
209 |
|
210 |
printf("antall livstidsfanger talt av den tellende livstidsfangen er %u\n", antallLivstidsfanger); |
211 |
|
212 |
fflush(stdout); |
213 |
fflush(stdout); |
214 |
} // visResultater() |
215 |
|
216 |
void signalhandler(int sig) |
217 |
{ |
218 |
if (sig == SIGINT) { |
219 |
exit(1); |
220 |
} // if |
221 |
} // signalhandler() |
222 |
|
223 |
// livstidsfanger.c |