Czytelnicy i pisarze

czytelnicy-pisarze.c

#define _REENTRANT
#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <pthread.h> /* wątki */
#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h> // rand
#include <time.h> // time

#define PISARZE 2
#define CZYTELNICY 10

// man 3 pthread_mutex_destroy
pthread_mutex_t mutex_dostep = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mutex_czytelnicy = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mutex_kolejnosc = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

unsigned liczba_czytelnikow = 0;

// mój system narzeka, że usleep nie istnieje
// jeżeli usleep(1) działa: NIE KOPIUJ
#if _POSIX_VERSION >= 200800L
	#define usleep my_usleep
	__attribute__((always_inline)) inline
	void usleep(unsigned long microseconds) {
		struct timespec delay = {
			.tv_sec = microseconds / 1000000l,
			.tv_nsec = (microseconds % 1000000l) * 1000
		};
		while (nanosleep(&delay, &delay) == -1);
	}
#endif


void *czytelnik(void *costam) {
	int i = 5;

	usleep(2000000 * drand48());					// losowe czekanie

	while (--i) {
		// rand itp. nie powinny być uzywane równocześnie z kilku wątków
		// grozi błędem
		usleep(2000000 * drand48());

		pthread_mutex_lock(&mutex_kolejnosc);		// kolejka

		pthread_mutex_lock(&mutex_czytelnicy);		// dostęp do licznika czytelników
		if (liczba_czytelnikow == 0)				// pierwszy czytelnik
			pthread_mutex_lock(&mutex_dostep);		// uzyskuje dostęp do biblioteki
		++liczba_czytelnikow;
		pthread_mutex_unlock(&mutex_czytelnicy);	// koniec dostępu do licznika

		pthread_mutex_unlock(&mutex_kolejnosc);		// koniec kolejki, jesteśmy w środku

		// czytaj...
		printf("Czytelnik\n");
		// rand itp. nie powinny być uzywane równocześnie z kilku wątków
		// grozi błędem
		usleep(2000000 * drand48());
		printf("Poczytałem\n");

		pthread_mutex_lock(&mutex_czytelnicy);		// dostęp do licznika czytelników
		--liczba_czytelnikow;
		if (liczba_czytelnikow == 0)				// ostatni czytelnik
			pthread_mutex_unlock(&mutex_dostep);	// gasi światłoi ;)
		pthread_mutex_unlock(&mutex_czytelnicy);	// koniec dostępu do licznika
	}

	return NULL;
}

void *pisarz(void *costam) {
	int i = 5;

	usleep(2000000 * drand48());					// losowe czekanie

	while (--i) {
		// rand itp. nie powinny być uzywane równocześnie z kilku wątków
		// grozi błędem
		usleep(2000000 * drand48());

		pthread_mutex_lock(&mutex_kolejnosc);		// kolejka
		pthread_mutex_lock(&mutex_dostep);			// dostęp do biblioteki
		pthread_mutex_unlock(&mutex_kolejnosc);		// koniec kolejki, jesteśmy w środku

		// zapisz...
		printf("   ***  Pisarz  ***\n");
		usleep(2000000 * drand48());
		printf("   *** Zapisane ***\n");

		pthread_mutex_unlock(&mutex_dostep);		// wpuść kogoś innego do biblioteki
	}

	return NULL;
}

int main() {
	srand48(time(NULL));
	pthread_t pisarze[PISARZE] = {0};
	pthread_t czytelnicy[CZYTELNICY] = {0};

	// tworzymy wątki pisarzy
	for (unsigned i = 0; i < PISARZE; ++i) {
		if (pthread_create(&(pisarze[i]), NULL, pisarz, NULL)) {
			printf("pthread_create(pisarz) failed\n");
			_exit(1);
		}
		usleep(100);
	}

	// tworzymy wątki czytelników
	for (unsigned i = 0; i < CZYTELNICY; ++i) {
		if (pthread_create(&(czytelnicy[i]), NULL, czytelnik, NULL)) {
			printf("pthread_create(czytelnik) failed\n");
			_exit(1);
		}
		usleep(100);
	}

	usleep(1000000);

	// czekamy na wątki pisarzy
	for (unsigned i = 0; i < PISARZE; ++i) {
		if (pthread_join(pisarze[i], NULL)) {
			printf("pthread_join() failed\n");
			_exit(1);
		}
	}

	// czekamy na wątki czytelników
	for (unsigned i = 0; i < CZYTELNICY; ++i) {
		if (pthread_join(czytelnicy[i], NULL)) {
			printf("pthread_join() failed\n");
			_exit(1);
		}
	}

	pthread_mutex_destroy(&mutex_czytelnicy);
	pthread_mutex_destroy(&mutex_dostep);
	pthread_mutex_destroy(&mutex_kolejnosc);

	return 0;
}
// vim: tabstop=4 shiftwidth=0 noexpandtab

czytelnicy-pisarze2.c

#define _REENTRANT
#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <pthread.h> /* wątki */
#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h> // rand
#include <time.h> // time

#define PISARZE 2
#define CZYTELNICY 10

// man 3 pthread_rwlock_destroy
pthread_rwlock_t rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;

// mój system narzeka, że usleep nie istnieje
// jeżeli usleep(1) działa: NIE KOPIUJ
#if _POSIX_VERSION >= 200800L
	#define usleep my_usleep
	__attribute__((always_inline)) inline
	void usleep(unsigned long microseconds) {
		struct timespec delay = {
			.tv_sec = microseconds / 1000000l,
			.tv_nsec = (microseconds % 1000000l) * 1000
		};
		while (nanosleep(&delay, &delay) == -1);
	}
#endif


void *czytelnik(void *costam) {
	int i = 5;

	usleep(2000000 * drand48());					// losowe czekanie

	while (--i) {
		// rand itp. nie powinny być uzywane równocześnie z kilku wątków
		// grozi błędem
		usleep(2000000 * drand48());

		pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);

		// czytaj...
		printf("Czytelnik\n");
		// rand itp. nie powinny być uzywane równocześnie z kilku wątków
		// grozi błędem
		usleep(2000000 * drand48());
		printf("Poczytałem\n");

		pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
	}

	return NULL;
}

void *pisarz(void *costam) {
	int i = 5;

	usleep(2000000 * drand48());					// losowe czekanie

	while (--i) {
		// rand itp. nie powinny być uzywane równocześnie z kilku wątków
		// grozi błędem
		usleep(2000000 * drand48());

		pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);

		// zapisz...
		printf("   ***  Pisarz  ***\n");
		usleep(2000000 * drand48());
		printf("   *** Zapisane ***\n");

		pthread_rwlock_unlock(&rwlock);
	}

	return NULL;
}

int main() {
	srand48(time(NULL));
	pthread_t pisarze[PISARZE] = {0};
	pthread_t czytelnicy[CZYTELNICY] = {0};

	// tworzymy wątki pisarzy
	for (unsigned i = 0; i < PISARZE; ++i) {
		if (pthread_create(&(pisarze[i]), NULL, pisarz, NULL)) {
			printf("pthread_create(pisarz) failed\n");
			_exit(1);
		}
		usleep(100);
	}

	// tworzymy wątki czytelników
	for (unsigned i = 0; i < CZYTELNICY; ++i) {
		if (pthread_create(&(czytelnicy[i]), NULL, czytelnik, NULL)) {
			printf("pthread_create(czytelnik) failed\n");
			_exit(1);
		}
		usleep(100);
	}

	usleep(1000000);

	// czekamy na wątki pisarzy
	for (unsigned i = 0; i < PISARZE; ++i) {
		if (pthread_join(pisarze[i], NULL)) {
			printf("pthread_join() failed\n");
			_exit(1);
		}
	}

	// czekamy na wątki czytelników
	for (unsigned i = 0; i < CZYTELNICY; ++i) {
		if (pthread_join(czytelnicy[i], NULL)) {
			printf("pthread_join() failed\n");
			_exit(1);
		}
	}

	pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

	return 0;
}
// vim: tabstop=4 shiftwidth=0 noexpandtab

Makefile

# Jarosław Rymut
### 'private' wymaga przynajmniej GNU make 3.82 z 2010 roku ###

# numer zestawu
zestaw := $(notdir $(lastword $(CURDIR)))
# nazwa spakowanego pliku
tar := Rymut_$(zestaw).tar.gz

# flagi
CFLAGS := -std=c99 -O2 -Wall -Wextra

ARFLAGS += -c -s

ifeq ($(shell $(CC) -dumpversion),4.7)
	# welcome to 2012
	# -Wpedantic is available since gcc 4.8
	CFLAGS += -pedantic
else
	CFLAGS += -Wpedantic
endif

# CFLAGS += -fPIC -fPIE
# LDFLAGS += -fPIC -fPIE -pie
# PIC > PIE > no-pie
CFLAGS += -fPIC
LDFLAGS += -fPIC -pie
LDLIBS += -Wl,-R.
LOADLIBES += -lpthread

CFLAGS += -flto

HELPERS := sem.c shmem.c
FILES := $(filter-out $(HELPERS),$(wildcard *.c))

.PHONY: all
all: $(FILES:.c=.x)

.PHONY: clean
clean:
	-$(RM) $(FILES:.c=.x) $(tar) lib*

.PHONY: tar
tar:
# poprawka na błąd 'file changed as we read it'
	[ -f $(tar) ] || touch $(tar)
	tar -caf ./$(tar) --exclude=$(tar) --exclude=*.x --exclude=.* --exclude=lib* -C .. $(zestaw)

# kopia wbudowanej reguły, z nowym rozszerzeniem
%.x: private LDFLAGS += -fPIC -pie
%.x: %.o
	$(LINK.o) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) $(OUTPUT_OPTION)

# kopia wbudowanej reguły, z nowym rozszerzeniem
lib%.so: private LDFLAGS += -shared
lib%.so: %.o
	$(LINK.o) $^ $(LOADLIBES) $(LDLIBS) $(OUTPUT_OPTION)

####################

# wszystko zależy od Makefile
$(FILES:.c=.o) $(HELPERS:.c=.o): Makefile

####################

# make może usunąć pliki "tymczasowe"
.INTERMEDIATE: $(HELPERS:.c=.o) $(FILES:.c=.o)

####################

# # wszystko potrzebuje biblioteki
# $(FILES:.c=.x): private LDLIBS += -L. -lsem -lshmem
#
# # wszystko zależy od shmem.h
# $(FILES:.c=.o): sem.h | libsem.so libshmem.so
# sem.o: sem.h
# shmem.o: shmem.h