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