Programação de Sistemas

Transcrição

1 Programação de Sistemas Exercício : Museus Programação de Sistemas Museu: 1/11 Problema (1) A Fundação Calouste Gulbenkian vai organizar uma exposição temporária com quadros de Vincent van Gogh e Gustav Klimt (vindos respectivamente de Amsterdão e de Viena). O publico português, àvido de cultura, recusa perder a oportunidade de observar as obras dos dois pintores. A exposição vai ter lugar em duas salas contíguas, cada uma dedicada a um dos pintores. Devido a limitações do espaço, a entrada e a saída da exposição ficarão localizadas na sala van Gogh. Por razões de segurança, as entradas/saídas para/de cada uma das salas serão controladas através de cartões inteligentes (um para cada visitante). Programação de Sistemas Museu: 2/11

2 Problema (2) O número de visitantes presente a qualquer instante em cada uma das salas limitado da seguinte forma: N visitantes na sala van Gogh e M visitantes na sala Klimt. No caso de uma sala ter já atingido o número máximo de visitantes autorizados, o visitante que pretenda entrar nessa sala tem de aguardar a saída de pelo menos um dos visitantes que já lá se encontram. Programe um simulador da exposição em Linux admitindo cada visitante, em número indicado na linha de comando do programa, ser uma unidade funcional. Programação de Sistemas Museu: 3/11 Starry Night, van Gogh The kiss, Gustav Klimt Programação de Sistemas Museu : 4/11

3 Resolução por fios de execução (1) Cada visitante é implementado por fio de execução. Acesso a cada sala controlado por semáforos vg e GK. Capacidade de vg igual a N-1 (Nota: lugar reservado para visitantes na sala Klimt poderem sair do museu) Capacidade de GK igual a M. Lugar extra da sala van Gogh controlado pelo mutex passagem. Visitante sai de uma sala depois de garantir entrada na sala seguinte. Duração de visita a cada sala simulada com sleep. Programação de Sistemas Museu: 5/11 Resolução por fios de execução (2) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <semaphore.h> #include <pthread.h> #define N 8 /* capacidade sala vg */ #define M 5 /* capacidade sala GK */ typedef struct { unsigned int number; } arguments; sem_t vg; sem_t GK; pthread_mutex_t passagem; void *visit( void * ); Programação de Sistemas Museu: 6/11

4 Resolução por fios de execução (3) main(int argc, char *argv[]) { int i, error; pthread_t *th; unsigned int visitors; arguments *pos; if( argc!=2 ) { fprintf( stderr," %s #visitors\n,argv[0] ); exit( -1 ); } visitors = atoi( argv[1] ); th = (pthread_t *)malloc( visitors*sizeof(pthread_t) ); sem_init( &vg,0,n-1 ); /* 1 lugar é para passagem vinda de sala GK */ sem_init( &GK,0,M ); if ( error=pthread_mutex_init(&passagem,null) ) { fprintf( stderr,"falha por %s\n",strerror(error) ); exit( -1 ); } Programação de Sistemas Museu: 7/11 Resolução por fios de execução (4) srand( time(null) ); /* lançamento dos visitantes */ for( i=0;i<visitors;i++ ) { pos = (arguments *)malloc(sizeof(arguments)); pos->number = i; if ( pthread_create( &th[i],null,visit,(void *)pos ) ) { fprintf( stderr,"erro na criacao da thread\n" ); exit( -1 ); } } for( i=0;i<visitors;i++ ) pthread_join( th[i],null ); sem_destroy( &vg ); sem_destroy( &GK ); exit( 1 ); } Programação de Sistemas Museu: 8/11

5 Resolução por fios de execução (5) void *visit( void *args ) { #define SALAvg 6 #define SALAgk 6 int cod; sleep( 3+5*random()/RAND_MAX ); /* tempo de entrada no museu */ /* Visita à sala van Gogh */ sem_wait( &vg ); printf( " Visitante %d entra na sala vangogh\n", ((arguments *)args)->number ); sleep( SALAvg ); Programação de Sistemas Museu: 9/11 Resolução por fios de execução (6) /* Visita à sala Gustav Klimt */ sem_wait( &GK ); sem_post( &vg ); printf( " Visitante %d entra na sala Gustav Klimt\n", ((arguments *)args)->number ); sleep( SALAgk ); } /* Saída do museu, passando pela sala van Gogh */ pthread_mutex_lock( &passagem ); sem_post( &GK ); printf( " Visitante %d sai passando por vg\n", ((arguments *)args)->number ); sleep( 1 ); pthread_mutex_unlock( &passagem ); Para compilar, fazer gcc -o museum museum.c lpthread -lrt Programação de Sistemas Museu: 10/11

6 Exemplo de execução Museu]$ museum 12 Visitante 1 entra na sala vangogh Visitante 5 entra na sala vangogh Visitante 6 entra na sala vangogh Visitante 0 entra na sala vangogh Visitante 2 entra na sala vangogh Visitante 3 entra na sala vangogh Visitante 4 entra na sala vangogh Visitante 1 entra na sala Gustav Klimt Visitante 8 entra na sala vangogh Visitante 6 entra na sala Gustav Klimt Visitante 9 entra na sala vangogh Visitante 3 entra na sala Gustav Klimt Visitante 11 entra na sala vangogh Visitante 4 entra na sala Gustav Klimt Visitante 10 entra na sala vangogh Visitante 7 entra na sala vangogh Visitante 5 entra na sala Gustav Klimt Visitante 8 entra na sala Gustav Klimt Visitante 1 sai passando por vg Visitante 6 sai passando por vg Visitante 0 entra na sala Gustav Klimt Visitante 3 sai passando por vg Visitante 2 entra na sala Gustav Klimt Visitante 4 sai passando por vg Visitante 9 entra na sala Gustav Klimt Visitante 5 sai passando por vg Visitante 11 entra na sala Gustav Klimt Visitante 8 sai passando por vg Visitante 10 entra na sala Gustav Klimt Visitante 0 sai passando por vg Visitante 7 entra na sala Gustav Klimt Visitante 2 sai passando por vg Visitante 9 sai passando por vg Visitante 11 sai passando por vg Visitante 10 sai passando por vg Visitante 7 sai passando por vg [rgc@asterix Museu]$ Programação de Sistemas Museu : 11/11