practicas/practica2/P02e1101.cpp

   1 /**
   2  * Leandro Lucarella (77891)
   3  *
   4  * Ejercicio 1.1. Implementa problema del museo usando solamente variables
   5  * (shared memory)
   6  */
   7
   8 #include <iostream>
   9 #include <cstdlib>
  10 #include <unistd.h>
  11 #include <fcntl.h>
  12 #include <sys/types.h>
  13 #include <sys/ipc.h>
  14 #include <sys/shm.h>
  15
  16 /// Clave de nuestro segmento shm
  17 #define SHM_KEY 0x77891110
  18
  19 /// Estado de un mutex para un proceso en particular
  20 enum state_t { RELEASED, ACQUIRED };
  21
  22 /**
  23  * Estructura de un mutex implementado a través del algoritmo de Decker.
  24  */
  25 struct Mutex
  26 {
  27     // Estados para un flag
  28     /// indica el estado del proceso
  29     state_t state[2];
  30     /// el proceso que tiene prioridad ante un race
  31     int turn;
  32 };
  33
  34 /// Inicializa un mutex
  35 void mutex_init(Mutex& m)
  36 {
  37     m.state[0] = RELEASED;
  38     m.state[1] = RELEASED;
  39     m.turn = 0;
  40 }
  41
  42 /// Adquiere un mutex para el proceso indicado por nproc
  43 void mutex_acquire(Mutex& m, int proc)
  44 {
  45     m.state[proc] = ACQUIRED;
  46     while (m.state[(proc+1)%2] == ACQUIRED)
  47     {
  48         if (m.turn != proc)
  49         {
  50             m.state[proc] = RELEASED;
  51             while (m.turn != proc);
  52             m.state[proc] = ACQUIRED;
  53         }
  54     }
  55 }
  56
  57 /// Libera un mutex para el proceso indicado por proc
  58 void mutex_release(Mutex& m, int proc)
  59 {
  60     m.turn = (proc+1)%2;
  61     m.state[proc] = RELEASED;
  62 }
  63
  64 /**
  65  * Estructura con el contador y su mutex.
  66  * Esta estructura será compartida utilizando shared memory.
  67  */
  68 struct Molinete
  69 {
  70     unsigned count;
  71     Mutex mutex;
  72 };
  73
  74 /// Inicializa el molinete
  75 void molinete_init(Molinete& m)
  76 {
  77     m.count = 0;
  78     mutex_init(m.mutex);
  79 }
  80
  81 int main(int argc, char *argv[])
  82 {
  83     using std::cerr;
  84     using std::cout;
  85
  86     if (argc < 2)
  87     {
  88         cerr << "Faltan parametros: " << argv[0] << " (0|1) [max_iter]\n";
  89         return 1;
  90     }
  91     int proc = atoi(argv[1]);
  92
  93     int shm_id;
  94     do
  95     {
  96         shm_id = shmget(SHM_KEY, sizeof(Molinete),
  97                 (proc ? 0 : IPC_CREAT) | 0666); // crea solo si es el proceso 0
  98     }
  99     while (proc != 0 && shm_id == -1);
 100     Molinete* molinete = (Molinete*) shmat(shm_id, NULL, 0);
 101     if (molinete == (Molinete*) -1)
 102     {
 103         cerr << "Error al attachear shared memory.\n";
 104         return 3;
 105     }
 106
 107     // Si somos el primer proceso inicializamos el molinete
 108     if (proc == 0) molinete_init(*molinete);
 109
 110     // Maxima cantidad de iteraciones (puede venir por parametro)
 111     int max_iter = 100;
 112     if (argc > 2)
 113         max_iter = atoi(argv[2]);
 114
 115     srand(getpid());
 116
 117     // Loop principal
 118     for (int i = 0; i < max_iter; ++i)
 119     {
 120         char sdec[] = "sale";
 121         char sinc[] = "entra";
 122         char* s;
 123         bool dec = rand() % 2;
 124         int count;
 125         mutex_acquire(molinete->mutex, proc);
 126         if (dec && molinete->count) // Decremento sólo si no es 0
 127         {
 128             s = sdec;
 129             count = --molinete->count;
 130         }
 131         else
 132         {
 133             s = sinc;
 134             count = ++molinete->count;
 135         }
 136         mutex_release(molinete->mutex, proc);
 137         // Uso cout directamente porque es line-buffered, mientras que
 138         // no use threads no es problema el buffer de cout. Y de todas
 139         // formas pongo un flush (el endl es \n+flush) por las dudas.
 140         cout << "Proceso " << proc << " (" << s << "): molinete = " << count
 141                 << std::endl;
 142         sched_yield(); // Para ver como se entrelazan mejor
 143     }
 144
 145     if (shmdt(molinete) == -1)
 146     {
 147         cerr << "Error al detachear shared memory.\n";
 148         return -1;
 149     }
 150
 151     return 0;
 152 }
 153
 154 // vim: set et sw=4 sts=4 :