1 |
trond |
3 |
// Programmet bruker ISO C 2011 (ISO/IEC 9899:2011) og Pthreads (IEEE Std 1003.1c-1995). -*- coding: utf-8 -*- |
2 |
trond |
6 |
// Løsning programmert av Trond Endrestøl <Trond.Endrestol@ximalas.info>, 2014-11-06. |
3 |
trond |
3 |
|
4 |
|
|
// $Ximalas$ |
5 |
|
|
|
6 |
|
|
#include <errno.h> |
7 |
|
|
#include <pthread.h> |
8 |
|
|
#include <signal.h> |
9 |
trond |
5 |
#include <stdbool.h> |
10 |
trond |
3 |
#include <stdio.h> |
11 |
|
|
#include <stdlib.h> |
12 |
|
|
#include <string.h> |
13 |
|
|
#include <unistd.h> |
14 |
|
|
|
15 |
|
|
#if __STDC_VERSION__ >= 201112L |
16 |
|
|
#include <stdnoreturn.h> |
17 |
|
|
#else |
18 |
trond |
4 |
#define noreturn |
19 |
trond |
3 |
#endif |
20 |
|
|
|
21 |
|
|
#define ANTALL_LIVSTIDSFANGER 19U |
22 |
|
|
|
23 |
|
|
static unsigned antallBesok[ANTALL_LIVSTIDSFANGER]; |
24 |
|
|
|
25 |
|
|
static size_t tellendeLivstidsfange; |
26 |
|
|
static unsigned antallLivstidsfanger; |
27 |
|
|
|
28 |
|
|
static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; |
29 |
|
|
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; |
30 |
trond |
5 |
static bool brytere[2U]; |
31 |
trond |
3 |
|
32 |
|
|
noreturn void *livstidsfange(void *arg); |
33 |
|
|
void visResultater(void); |
34 |
|
|
void signalhandler(int sig); |
35 |
|
|
|
36 |
trond |
4 |
noreturn int main(int argc, char **argv) |
37 |
trond |
3 |
{ |
38 |
|
|
size_t i; |
39 |
trond |
4 |
pthread_t tid = pthread_self(); |
40 |
trond |
3 |
|
41 |
|
|
atexit(visResultater); |
42 |
|
|
signal(SIGINT, signalhandler); |
43 |
|
|
|
44 |
|
|
srandomdev(); |
45 |
|
|
|
46 |
|
|
memset((void *)&antallBesok, 0, sizeof(antallBesok)); |
47 |
|
|
brytere[0] = random() & 1; |
48 |
|
|
brytere[1] = random() & 1; |
49 |
|
|
|
50 |
|
|
tellendeLivstidsfange = random() % ANTALL_LIVSTIDSFANGER; |
51 |
|
|
|
52 |
trond |
7 |
printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
53 |
|
|
printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
54 |
|
|
printf("livstidsfange %zu er utpekt som den tellende livstidsfange\n\n", tellendeLivstidsfange + 1); |
55 |
|
|
|
56 |
trond |
3 |
puts("maintråden venter på å få låst mutex"); |
57 |
|
|
pthread_mutex_lock(&mutex); |
58 |
|
|
puts("mutex er låst av maintråden"); |
59 |
|
|
|
60 |
|
|
for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) { |
61 |
|
|
printf("maintråden oppretter livstidsfange %2zu\n", i + 1); |
62 |
|
|
|
63 |
trond |
4 |
if ( (errno = pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)i)) != 0) { |
64 |
trond |
3 |
fprintf(stderr, |
65 |
|
|
"%s: pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)%2zu) = %s (%d)\n", |
66 |
|
|
argv[0], i, strerror(errno), errno); |
67 |
|
|
exit(1); |
68 |
|
|
} // if |
69 |
|
|
} // for |
70 |
|
|
|
71 |
|
|
// maintråden påtar seg rolla som fengselsdirektøren. |
72 |
|
|
while (1) { |
73 |
|
|
puts("fengselsdirektøren låser opp mutex"); |
74 |
|
|
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
75 |
|
|
puts("mutex er låst opp av fengselsdirektøren"); |
76 |
|
|
|
77 |
|
|
puts("fengselsdirektøren signalerer livstidsfangene"); |
78 |
|
|
pthread_cond_signal(&cond); |
79 |
|
|
puts("signal er sendt fra fengselsdirektøren"); |
80 |
|
|
|
81 |
|
|
puts("fengselsdirektøren venter på å få låst mutex"); |
82 |
|
|
pthread_mutex_lock(&mutex); |
83 |
|
|
puts("mutex er låst av fengselsdirektøren"); |
84 |
|
|
} // while |
85 |
|
|
} // main() |
86 |
|
|
|
87 |
|
|
noreturn void *livstidsfange(void *arg) |
88 |
|
|
{ |
89 |
|
|
size_t i = (size_t)arg; |
90 |
|
|
|
91 |
trond |
5 |
bool harVippetBryter1 = false; |
92 |
|
|
bool bryter1HarVartOppe = false; |
93 |
trond |
3 |
|
94 |
trond |
5 |
bool forrigeGangErGyldig = false; |
95 |
|
|
bool forrigeGang = false; |
96 |
trond |
3 |
|
97 |
|
|
// Den tellende livstidsfangen kan allerede nå telle seg selv. |
98 |
|
|
if (i == tellendeLivstidsfange) { |
99 |
|
|
antallLivstidsfanger++; |
100 |
|
|
} // if |
101 |
|
|
|
102 |
|
|
while (1) { |
103 |
|
|
// Vente på tur. |
104 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu venter på å få låst mutex\n", i + 1); |
105 |
|
|
pthread_mutex_lock(&mutex); |
106 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu har låst mutex\n", i + 1); |
107 |
|
|
|
108 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu venter på signal fra fengselsdirektøren\n", i + 1); |
109 |
|
|
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); |
110 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu har fått signal fra fengselsdirektøren og har låst mutex\n", i + 1); |
111 |
|
|
|
112 |
|
|
// Utføre selve simuleringen ved å sjekke brytere, m.m. |
113 |
|
|
antallBesok[i]++; |
114 |
trond |
7 |
printf("livstidsfange %2zu har besøkt rommet %u gang%s\n", i + 1, antallBesok[i], antallBesok[i] == 1 ? "" : "er"); |
115 |
trond |
3 |
|
116 |
|
|
if (i == tellendeLivstidsfange) { |
117 |
trond |
5 |
if (brytere[0] == false) { |
118 |
trond |
3 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede og vipper opp bryter 1\n", i + 1); |
119 |
trond |
5 |
brytere[0] = true; |
120 |
trond |
3 |
} // if |
121 |
|
|
else { |
122 |
|
|
brytere[0] = !brytere[0]; |
123 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == 1U ? "opp" : "ned"); |
124 |
|
|
|
125 |
trond |
5 |
if (forrigeGangErGyldig == true && forrigeGang == false) { |
126 |
trond |
3 |
antallLivstidsfanger++; |
127 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu har talt opp %u livstidsfanger\n", i + 1, antallLivstidsfanger); |
128 |
|
|
|
129 |
|
|
if (antallLivstidsfanger == ANTALL_LIVSTIDSFANGER) { |
130 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu avslutter simuleringen\n", i + 1); |
131 |
|
|
exit(0); |
132 |
|
|
} // if |
133 |
trond |
4 |
} // if |
134 |
trond |
3 |
|
135 |
trond |
5 |
forrigeGangErGyldig = true; |
136 |
trond |
3 |
forrigeGang = brytere[0]; |
137 |
|
|
} // else |
138 |
|
|
} // if |
139 |
|
|
else { // Vanlig livstidsfange. |
140 |
trond |
5 |
if (brytere[0] == true) { |
141 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er oppe, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede"); |
142 |
|
|
bryter1HarVartOppe = true; |
143 |
trond |
3 |
|
144 |
|
|
brytere[1] = !brytere[1]; |
145 |
trond |
5 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
146 |
trond |
3 |
} // if |
147 |
|
|
else { |
148 |
trond |
5 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede"); |
149 |
trond |
3 |
|
150 |
trond |
5 |
if (harVippetBryter1 == false && bryter1HarVartOppe == true) { |
151 |
trond |
3 |
brytere[0] = !brytere[0]; |
152 |
trond |
5 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
153 |
trond |
3 |
|
154 |
trond |
5 |
harVippetBryter1 = true; |
155 |
trond |
4 |
} // if |
156 |
trond |
3 |
else { |
157 |
|
|
brytere[1] = !brytere[1]; |
158 |
trond |
5 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
159 |
trond |
4 |
} // else |
160 |
trond |
3 |
} // else |
161 |
|
|
} // else |
162 |
|
|
|
163 |
trond |
4 |
// Tusle ut av rommet. |
164 |
trond |
3 |
printf("livstidsfange %2zu låser opp mutex\n", i + 1); |
165 |
|
|
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
166 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu har låst opp mutex\n", i + 1); |
167 |
|
|
} // while |
168 |
|
|
} // livstidsfange() |
169 |
|
|
|
170 |
|
|
void visResultater(void) |
171 |
|
|
{ |
172 |
|
|
size_t i; |
173 |
|
|
|
174 |
|
|
fflush(stderr); |
175 |
|
|
fflush(stdout); |
176 |
|
|
fflush(stderr); |
177 |
|
|
fflush(stdout); |
178 |
trond |
7 |
puts("\nResultater:\n"); |
179 |
trond |
3 |
|
180 |
trond |
7 |
printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
181 |
|
|
printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
182 |
|
|
printf("livstidsfange %2zu var den tellende livstidsfangen\n\n", tellendeLivstidsfange + 1); |
183 |
trond |
3 |
|
184 |
|
|
for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) { |
185 |
trond |
7 |
printf("livstidsfange %2zu: antall besøk: %u\n", i + 1, antallBesok[i]); |
186 |
trond |
3 |
} // for |
187 |
|
|
|
188 |
|
|
fflush(stdout); |
189 |
|
|
fflush(stdout); |
190 |
|
|
} // visResultater() |
191 |
|
|
|
192 |
|
|
void signalhandler(int sig) |
193 |
|
|
{ |
194 |
|
|
if (sig == SIGINT) { |
195 |
trond |
4 |
exit(1); |
196 |
trond |
3 |
} // if |
197 |
|
|
} // signalhandler() |
198 |
|
|
|
199 |
|
|
// livstidsfanger.c |