1 |
// Programmet bruker ISO C 2011 (ISO/IEC 9899:2011) og Pthreads (IEEE Std 1003.1c-1995). -*- coding: utf-8 -*- |
2 |
// Løsning programmert av Trond Endrestøl <Trond.Endrestol@ximalas.info>, 2014-11-06. |
3 |
|
4 |
// $Ximalas$ |
5 |
|
6 |
#include <errno.h> |
7 |
#include <pthread.h> |
8 |
#include <signal.h> |
9 |
#include <stdbool.h> |
10 |
#include <stdio.h> |
11 |
#include <stdlib.h> |
12 |
#include <string.h> |
13 |
#include <time.h> |
14 |
#include <unistd.h> |
15 |
|
16 |
#if __STDC_VERSION__ >= 201112L |
17 |
#include <stdnoreturn.h> |
18 |
#else |
19 |
#define noreturn |
20 |
#endif |
21 |
|
22 |
#define ANTALL_LIVSTIDSFANGER 19U |
23 |
|
24 |
static unsigned antallBesok[ANTALL_LIVSTIDSFANGER]; |
25 |
|
26 |
static size_t tellendeLivstidsfange; |
27 |
static unsigned antallLivstidsfanger; |
28 |
|
29 |
static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; |
30 |
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; |
31 |
static bool brytere[2U]; |
32 |
|
33 |
noreturn void *livstidsfange(void *arg); |
34 |
void visResultater(void); |
35 |
void signalhandler(int sig); |
36 |
|
37 |
noreturn int main(int argc, char **argv) |
38 |
{ |
39 |
size_t i; |
40 |
pthread_t tid = pthread_self(); |
41 |
|
42 |
atexit(visResultater); |
43 |
signal(SIGINT, signalhandler); |
44 |
|
45 |
#ifdef __FreeBSD__ |
46 |
srandomdev(); |
47 |
#else |
48 |
srandom((unsigned int)time(NULL)); |
49 |
#endif |
50 |
|
51 |
memset((void *)&antallBesok, 0, sizeof(antallBesok)); |
52 |
brytere[0] = random() & 1; |
53 |
brytere[1] = random() & 1; |
54 |
|
55 |
tellendeLivstidsfange = random() % ANTALL_LIVSTIDSFANGER; |
56 |
|
57 |
printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
58 |
printf("bryter %u er i utgangspunktet vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
59 |
printf("livstidsfange %zu er utpekt som den tellende livstidsfange\n\n", tellendeLivstidsfange + 1); |
60 |
|
61 |
puts("maintråden venter på å få låst mutex"); |
62 |
pthread_mutex_lock(&mutex); |
63 |
puts("mutex er låst av maintråden"); |
64 |
|
65 |
for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) { |
66 |
printf("maintråden oppretter livstidsfange %2zu\n", i + 1); |
67 |
|
68 |
if ( (errno = pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)i)) != 0) { |
69 |
fprintf(stderr, |
70 |
"%s: pthread_create(&tid, NULL, livstidsfange, (void *)%2zu) = %s (%d)\n", |
71 |
argv[0], i, strerror(errno), errno); |
72 |
exit(1); |
73 |
} // if |
74 |
} // for |
75 |
|
76 |
// maintråden påtar seg rolla som fengselsdirektøren. |
77 |
while (1) { |
78 |
puts("fengselsdirektøren låser opp mutex"); |
79 |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
80 |
puts("mutex er låst opp av fengselsdirektøren"); |
81 |
|
82 |
puts("fengselsdirektøren signalerer livstidsfangene"); |
83 |
pthread_cond_signal(&cond); |
84 |
puts("signal er sendt fra fengselsdirektøren"); |
85 |
|
86 |
puts("fengselsdirektøren venter på å få låst mutex"); |
87 |
pthread_mutex_lock(&mutex); |
88 |
puts("mutex er låst av fengselsdirektøren"); |
89 |
} // while |
90 |
} // main() |
91 |
|
92 |
noreturn void *livstidsfange(void *arg) |
93 |
{ |
94 |
size_t i = (size_t)arg; |
95 |
|
96 |
bool harVippetBryter1 = false; |
97 |
bool bryter1HarVartOppe = false; |
98 |
|
99 |
bool forrigeGangErGyldig = false; |
100 |
bool forrigeGang = false; |
101 |
|
102 |
// Den tellende livstidsfangen kan allerede nå telle seg selv. |
103 |
if (i == tellendeLivstidsfange) { |
104 |
antallLivstidsfanger++; |
105 |
} // if |
106 |
|
107 |
while (1) { |
108 |
// Vente på tur. |
109 |
printf("livstidsfange %2zu venter på å få låst mutex\n", i + 1); |
110 |
pthread_mutex_lock(&mutex); |
111 |
printf("livstidsfange %2zu har låst mutex\n", i + 1); |
112 |
|
113 |
printf("livstidsfange %2zu venter på signal fra fengselsdirektøren\n", i + 1); |
114 |
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); |
115 |
printf("livstidsfange %2zu har fått signal fra fengselsdirektøren og har låst mutex\n", i + 1); |
116 |
|
117 |
// Utføre selve simuleringen ved å sjekke brytere, m.m. |
118 |
antallBesok[i]++; |
119 |
printf("livstidsfange %2zu har besøkt rommet %u gang%s\n", i + 1, antallBesok[i], antallBesok[i] == 1 ? "" : "er"); |
120 |
|
121 |
if (i == tellendeLivstidsfange) { |
122 |
if (brytere[0] == false) { |
123 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede og vipper opp bryter 1\n", i + 1); |
124 |
brytere[0] = true; |
125 |
} // if |
126 |
else { |
127 |
brytere[0] = !brytere[0]; |
128 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
129 |
|
130 |
if (forrigeGangErGyldig == true && forrigeGang == false) { |
131 |
antallLivstidsfanger++; |
132 |
printf("livstidsfange %2zu har talt opp %u livstidsfanger\n", i + 1, antallLivstidsfanger); |
133 |
|
134 |
if (antallLivstidsfanger == ANTALL_LIVSTIDSFANGER) { |
135 |
printf("livstidsfange %2zu avslutter simuleringen\n", i + 1); |
136 |
exit(0); |
137 |
} // if |
138 |
} // if |
139 |
|
140 |
forrigeGangErGyldig = true; |
141 |
forrigeGang = brytere[0]; |
142 |
} // else |
143 |
} // if |
144 |
else { // Vanlig livstidsfange. |
145 |
if (brytere[0] == true) { |
146 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er oppe, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede"); |
147 |
bryter1HarVartOppe = true; |
148 |
|
149 |
brytere[1] = !brytere[1]; |
150 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
151 |
} // if |
152 |
else { |
153 |
printf("livstidsfange %2zu ser at bryter 1 er nede, mens bryter 2 er %s\n", i + 1, brytere[1] == true ? "oppe" : "nede"); |
154 |
|
155 |
if (harVippetBryter1 == false && bryter1HarVartOppe == true) { |
156 |
brytere[0] = !brytere[0]; |
157 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 1\n", i + 1, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
158 |
|
159 |
harVippetBryter1 = true; |
160 |
} // if |
161 |
else { |
162 |
brytere[1] = !brytere[1]; |
163 |
printf("livstidsfange %2zu vipper %s bryter 2\n", i + 1, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
164 |
} // else |
165 |
} // else |
166 |
} // else |
167 |
|
168 |
// Tusle ut av rommet. |
169 |
printf("livstidsfange %2zu låser opp mutex\n", i + 1); |
170 |
pthread_mutex_unlock(&mutex); |
171 |
printf("livstidsfange %2zu har låst opp mutex\n", i + 1); |
172 |
} // while |
173 |
} // livstidsfange() |
174 |
|
175 |
void visResultater(void) |
176 |
{ |
177 |
size_t i; |
178 |
|
179 |
fflush(stderr); |
180 |
fflush(stdout); |
181 |
fflush(stderr); |
182 |
fflush(stdout); |
183 |
puts("\nResultater:\n"); |
184 |
|
185 |
printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 1U, brytere[0] == true ? "opp" : "ned"); |
186 |
printf("bryter %u er ved avslutning vippet %s\n", 2U, brytere[1] == true ? "opp" : "ned"); |
187 |
printf("livstidsfange %2zu var den tellende livstidsfangen\n\n", tellendeLivstidsfange + 1); |
188 |
|
189 |
for (i = 0; i < ANTALL_LIVSTIDSFANGER; i++) { |
190 |
printf("livstidsfange %2zu: antall besøk: %u\n", i + 1, antallBesok[i]); |
191 |
} // for |
192 |
|
193 |
fflush(stdout); |
194 |
fflush(stdout); |
195 |
} // visResultater() |
196 |
|
197 |
void signalhandler(int sig) |
198 |
{ |
199 |
if (sig == SIGINT) { |
200 |
exit(1); |
201 |
} // if |
202 |
} // signalhandler() |
203 |
|
204 |
// livstidsfanger.c |