teshsuite/mc/mcmini/barber_shop_ok.c

   1 #ifdef _REENTRANT
   2 #undef _REENTRANT
   3 #endif
   4 #define _REENTRANT
   5
   6 #include <pthread.h>
   7 #include <semaphore.h>
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <unistd.h>
  11
  12 // The maximum number of customer threads.
  13 #define MAX_CUSTOMERS 25
  14
  15 // Define the semaphores.
  16
  17 // waitingRoom Limits the # of customers allowed
  18 // to enter the waiting room at one time.
  19 sem_t waitingRoom;
  20
  21 // barberChair ensures mutually exclusive access to
  22 // the barber chair.
  23 sem_t barberChair;
  24
  25 // barberPillow is used to allow the barber to sleep
  26 // until a customer arrives.
  27 sem_t barberPillow;
  28
  29 // seatBelt is used to make the customer to wait until
  30 // the barber is done cutting his/her hair.
  31 sem_t seatBelt;
  32
  33 // Flag to stop the barber thread when all customers
  34 // have been serviced.
  35 int allDone = 0;
  36
  37 static void randwait(int secs)
  38 {
  39   int len;
  40
  41   // Generate a random number...
  42   len = (int)((drand48() * secs) + 1);
  43   sleep(len);
  44 }
  45
  46 static void* customer(void* number)
  47 {
  48   int num = *(int*)number;
  49
  50   // Leave for the shop and take some random amount of
  51   // time to arrive.
  52   printf("Customer %d leaving for barber shop.\n", num);
  53   randwait(5);
  54   printf("Customer %d arrived at barber shop.\n", num);
  55
  56   // Wait for space to open up in the waiting room...
  57   sem_wait(&waitingRoom);
  58   printf("Customer %d entering waiting room.\n", num);
  59
  60   // Wait for the barber chair to become free.
  61   sem_wait(&barberChair);
  62
  63   // The chair is free so give up your spot in the
  64   // waiting room.
  65   sem_post(&waitingRoom);
  66
  67   // Wake up the barber...
  68   printf("Customer %d waking the barber.\n", num);
  69   sem_post(&barberPillow);
  70
  71   // Wait for the barber to finish cutting your hair.
  72   sem_wait(&seatBelt);
  73
  74   // Give up the chair.
  75   sem_post(&barberChair);
  76   printf("Customer %d leaving barber shop.\n", num);
  77   return NULL;
  78 }
  79
  80 static void* barber(void* junk)
  81 {
  82   // While there are still customers to be serviced...
  83   // Our barber is omnicient and can tell if there are
  84   // customers still on the way to his shop.
  85   while (!allDone) {
  86
  87     // Sleep until someone arrives and wakes you..
  88     printf("The barber is sleeping\n");
  89     sem_wait(&barberPillow);
  90
  91     // Skip this stuff at the end...
  92     if (!allDone) {
  93
  94       // Take a random amount of time to cut the
  95       // customer's hair.
  96       printf("The barber is cutting hair\n");
  97       randwait(3);
  98       printf("The barber has finished cutting hair.\n");
  99
 100       // Release the customer when done cutting...
 101       sem_post(&seatBelt);
 102     } else {
 103       printf("The barber is going home for the day.\n");
 104     }
 105   }
 106   return NULL;
 107 }
 108
 109 int main(int argc, char* argv[])
 110 {
 111   pthread_t btid;
 112   pthread_t tid[MAX_CUSTOMERS];
 113   long RandSeed;
 114   int i, numCustomers, numChairs;
 115   int Number[MAX_CUSTOMERS];
 116
 117   // Check to make sure there are the right number of
 118   // command line arguments.
 119   if (argc != 4) {
 120     printf("Use: SleepBarber <Num Customers> <Num Chairs> <rand seed>\n");
 121     exit(-1);
 122   }
 123
 124   // Get the command line arguments and convert them
 125   // into integers.
 126   numCustomers = atoi(argv[1]);
 127   numChairs    = atoi(argv[2]);
 128   RandSeed     = atol(argv[3]);
 129
 130   // Make sure the number of threads is less than the number of
 131   // customers we can support.
 132   if (numCustomers > MAX_CUSTOMERS) {
 133     printf("The maximum number of Customers is %d.\n", MAX_CUSTOMERS);
 134     exit(-1);
 135   }
 136
 137   printf("\nSleepBarber.c\n\n");
 138   printf("A solution to the sleeping barber problem using semaphores.\n");
 139
 140   // Initialize the random number generator with a new seed.
 141   srand48(RandSeed);
 142
 143   // Initialize the numbers array.
 144   for (i = 0; i < MAX_CUSTOMERS; i++) {
 145     Number[i] = i;
 146   }
 147
 148   // Initialize the semaphores with initial values...
 149   sem_init(&waitingRoom, 0, numChairs);
 150   sem_init(&barberChair, 0, 1);
 151   sem_init(&barberPillow, 0, 0);
 152   sem_init(&seatBelt, 0, 0);
 153
 154   // Create the barber.
 155   pthread_create(&btid, NULL, barber, NULL);
 156
 157   // Create the customers.
 158   for (i = 0; i < numCustomers; i++) {
 159     pthread_create(&tid[i], NULL, customer, (void*)&Number[i]);
 160   }
 161
 162   // Join each of the threads to wait for them to finish.
 163   for (i = 0; i < numCustomers; i++) {
 164     pthread_join(tid[i], NULL);
 165   }
 166
 167   // When all of the customers are finished, kill the
 168   // barber thread.
 169   allDone = 1;
 170   sem_post(&barberPillow); // Wake the barber so he will exit.
 171   pthread_join(btid, NULL);
 172 }