examples/gras/synchro/philosopher.c

   1 /* $Id$ */
   2
   3 /* philosopher - classical dinning philosopher as a demo xbt syncro stuff   */
   4
   5 /* Copyright (c) 2007 Martin Quinson. All rights reserved.                  */
   6
   7 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   9
  10 #include "gras.h"
  11 #include "xbt/synchro.h"
  12
  13 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(philo, "Logs of this example");
  14
  15
  16 /** Philosopher logic **/
  17 int lunch_amount = 10;
  18 int philosopher_amount;
  19
  20 xbt_mutex_t mutex;
  21 xbt_cond_t *forks;
  22
  23 #define THINKING 0
  24 #define EATING 1
  25 int *state;
  26
  27 int *id;                        /* to pass a pointer to the threads without race condition */
  28
  29 static void pickup(int id, int lunch)
  30 {
  31   INFO2("Thread %d gets hungry (lunch #%d)", id, lunch);
  32   xbt_mutex_acquire(mutex);
  33   while (state[(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount] == EATING
  34          || state[(id + 1) % philosopher_amount] == EATING) {
  35     xbt_cond_wait(forks[id], mutex);
  36   }
  37
  38   state[id] = EATING;
  39   xbt_assert1(state[(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount] ==
  40               THINKING
  41               && state[(id + 1) % philosopher_amount] == THINKING,
  42               "Philosopher %d eats at the same time that one of its neighbors!!!",
  43               id);
  44
  45   xbt_mutex_release(mutex);
  46   INFO1("Thread %d eats", id);
  47 }
  48
  49 static void putdown(int id)
  50 {
  51   INFO1("Thread %d is full", id);
  52   xbt_mutex_acquire(mutex);
  53   state[id] = THINKING;
  54   xbt_cond_signal(forks
  55                   [(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount]);
  56   xbt_cond_signal(forks[(id + 1) % philosopher_amount]);
  57
  58   xbt_mutex_release(mutex);
  59   INFO1("Thread %d thinks", id);
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Some additionnal code to let the father wait the childs
  64  */
  65 xbt_mutex_t mut_end;
  66 xbt_cond_t cond_end;
  67 int running_threads;
  68
  69 xbt_mutex_t dead_end;
  70
  71 /* Code ran by each thread */
  72 static void philo_thread(void *arg)
  73 {
  74   int id = *(int *) arg;
  75   int i;
  76
  77   for (i = 0; i < lunch_amount; i++) {
  78     pickup(id, i);
  79     gras_os_sleep(id / 100.0);  /* each philosopher sleeps and eat a time related to its ID */
  80     putdown(id);
  81     gras_os_sleep(id / 100.0);
  82   }
  83
  84   xbt_mutex_acquire(mut_end);
  85   running_threads--;
  86   xbt_cond_signal(cond_end);
  87   xbt_mutex_release(mut_end);
  88
  89   /* Enter an endless loop to test the killing facilities */
  90   INFO1
  91     ("Thread %d tries to enter the dead-end; hopefully, the master will cancel it",
  92      id);
  93   xbt_mutex_acquire(dead_end);
  94   INFO1("Oops, thread %d reached the dead-end. Cancelation failed", id);
  95 }
  96
  97 int philosopher(int argc, char *argv[]);
  98 int philosopher(int argc, char *argv[])
  99 {
 100   int i;
 101   xbt_thread_t *philosophers;
 102
 103   gras_init(&argc, argv);
 104   xbt_assert0(argc >= 2,
 105               "This program expects one argument (the amount of philosophers)");
 106
 107   /* initializations of the philosopher mecanisms */
 108   philosopher_amount = atoi(argv[1]);
 109   state = xbt_new0(int, philosopher_amount);
 110   id = xbt_new0(int, philosopher_amount);
 111   forks = xbt_new(xbt_cond_t, philosopher_amount);
 112   philosophers = xbt_new(xbt_thread_t, philosopher_amount);
 113
 114   mutex = xbt_mutex_init();
 115   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 116     state[i] = THINKING;
 117     id[i] = i;
 118     forks[i] = xbt_cond_init();
 119   }
 120
 121   /* setup the ending mecanism */
 122   running_threads = philosopher_amount;
 123   cond_end = xbt_cond_init();
 124   mut_end = xbt_mutex_init();
 125   dead_end = xbt_mutex_init();
 126   xbt_mutex_acquire(dead_end);
 127
 128   INFO2("Spawn the %d threads (%d lunches scheduled)", philosopher_amount,
 129         lunch_amount);
 130   /* spawn threads */
 131   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 132     char *name = bprintf("thread %d", i);
 133     philosophers[i] = xbt_thread_create(name, philo_thread, &id[i],0/*not joinable*/);
 134     free(name);
 135   }
 136
 137   /* wait for them */
 138   xbt_mutex_acquire(mut_end);
 139   while (running_threads)
 140     xbt_cond_wait(cond_end, mut_end);
 141   xbt_mutex_release(mut_end);
 142
 143   INFO0("Cancel all childs");
 144   /* nuke them threads */
 145   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 146     xbt_thread_cancel(philosophers[i]);
 147   }
 148
 149   xbt_mutex_release(dead_end);
 150   gras_exit();
 151   return 0;
 152 }