examples/gras/synchro/philosopher.c

   1 /* philosopher - classical dinning philosopher as a demo xbt syncro stuff   */
   2
   3 /* Copyright (c) 2007 Martin Quinson. All rights reserved.                  */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "gras.h"
   9 #include "xbt/synchro.h"
  10
  11 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(philo, "Logs of this example");
  12
  13
  14 /** Philosopher logic **/
  15 int lunch_amount = 10;
  16 int philosopher_amount;
  17
  18 xbt_mutex_t mutex;
  19 xbt_cond_t *forks;
  20
  21 #define THINKING 0
  22 #define EATING 1
  23 int *state;
  24
  25 int *id;                        /* to pass a pointer to the threads without race condition */
  26
  27 static void pickup(int id, int lunch)
  28 {
  29   INFO2("Thread %d gets hungry (lunch #%d)", id, lunch);
  30   xbt_mutex_acquire(mutex);
  31   while (state[(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount] == EATING
  32          || state[(id + 1) % philosopher_amount] == EATING) {
  33     xbt_cond_wait(forks[id], mutex);
  34   }
  35
  36   state[id] = EATING;
  37   xbt_assert1(state[(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount] ==
  38               THINKING
  39               && state[(id + 1) % philosopher_amount] == THINKING,
  40               "Philosopher %d eats at the same time that one of its neighbors!!!",
  41               id);
  42
  43   xbt_mutex_release(mutex);
  44   INFO1("Thread %d eats", id);
  45 }
  46
  47 static void putdown(int id)
  48 {
  49   INFO1("Thread %d is full", id);
  50   xbt_mutex_acquire(mutex);
  51   state[id] = THINKING;
  52   xbt_cond_signal(forks
  53                   [(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount]);
  54   xbt_cond_signal(forks[(id + 1) % philosopher_amount]);
  55
  56   xbt_mutex_release(mutex);
  57   INFO1("Thread %d thinks", id);
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Some additionnal code to let the father wait the childs
  62  */
  63 xbt_mutex_t mut_end;
  64 xbt_cond_t cond_end;
  65 int running_threads;
  66
  67 xbt_mutex_t dead_end;
  68
  69 /* Code ran by each thread */
  70 static void philo_thread(void *arg)
  71 {
  72   int id = *(int *) arg;
  73   int i;
  74
  75   for (i = 0; i < lunch_amount; i++) {
  76     pickup(id, i);
  77     gras_os_sleep(id / 100.0);  /* each philosopher sleeps and eat a time related to its ID */
  78     putdown(id);
  79     gras_os_sleep(id / 100.0);
  80   }
  81
  82   xbt_mutex_acquire(mut_end);
  83   running_threads--;
  84   xbt_cond_signal(cond_end);
  85   xbt_mutex_release(mut_end);
  86
  87   /* Enter an endless loop to test the killing facilities */
  88   INFO1
  89     ("Thread %d tries to enter the dead-end; hopefully, the master will cancel it",
  90      id);
  91   xbt_mutex_acquire(dead_end);
  92   INFO1("Oops, thread %d reached the dead-end. Cancelation failed", id);
  93 }
  94
  95 int philosopher(int argc, char *argv[]);
  96 int philosopher(int argc, char *argv[])
  97 {
  98   int i;
  99   xbt_thread_t *philosophers;
 100
 101   gras_init(&argc, argv);
 102   xbt_assert0(argc >= 2,
 103               "This program expects one argument (the amount of philosophers)");
 104
 105   /* initializations of the philosopher mecanisms */
 106   philosopher_amount = atoi(argv[1]);
 107   state = xbt_new0(int, philosopher_amount);
 108   id = xbt_new0(int, philosopher_amount);
 109   forks = xbt_new(xbt_cond_t, philosopher_amount);
 110   philosophers = xbt_new(xbt_thread_t, philosopher_amount);
 111
 112   mutex = xbt_mutex_init();
 113   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 114     state[i] = THINKING;
 115     id[i] = i;
 116     forks[i] = xbt_cond_init();
 117   }
 118
 119   /* setup the ending mecanism */
 120   running_threads = philosopher_amount;
 121   cond_end = xbt_cond_init();
 122   mut_end = xbt_mutex_init();
 123   dead_end = xbt_mutex_init();
 124   xbt_mutex_acquire(dead_end);
 125
 126   INFO2("Spawn the %d threads (%d lunches scheduled)", philosopher_amount,
 127         lunch_amount);
 128   /* spawn threads */
 129   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 130     char *name = bprintf("thread %d", i);
 131     philosophers[i] = xbt_thread_create(name, philo_thread, &id[i],0/*not joinable*/);
 132     free(name);
 133   }
 134
 135   /* wait for them */
 136   xbt_mutex_acquire(mut_end);
 137   while (running_threads)
 138     xbt_cond_wait(cond_end, mut_end);
 139   xbt_mutex_release(mut_end);
 140
 141   INFO0("Cancel all childs");
 142   /* nuke them threads */
 143   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 144     xbt_thread_cancel(philosophers[i]);
 145   }
 146
 147   xbt_mutex_release(dead_end);
 148   gras_exit();
 149   return 0;
 150 }