examples/gras/synchro/philosopher.c

   1 /* philosopher - classical dinning philosopher as a demo xbt syncro stuff   */
   2
   3 /* Copyright (c) 2007, 2009, 2010. The SimGrid Team.
   4  * All rights reserved.                                                     */
   5
   6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   8
   9 #include "gras.h"
  10 #include "xbt/synchro.h"
  11
  12 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(philo, "Logs of this example");
  13
  14
  15 /** Philosopher logic **/
  16 int lunch_amount = 10;
  17 int philosopher_amount;
  18
  19 xbt_mutex_t mutex;
  20 xbt_cond_t *forks;
  21
  22 #define THINKING 0
  23 #define EATING 1
  24 int *state;
  25
  26 int *id;                        /* to pass a pointer to the threads without race condition */
  27
  28 static void pickup(int id, int lunch)
  29 {
  30   XBT_INFO("Thread %d gets hungry (lunch #%d)", id, lunch);
  31   xbt_mutex_acquire(mutex);
  32   while (state[(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount] ==
  33          EATING || state[(id + 1) % philosopher_amount] == EATING) {
  34     xbt_cond_wait(forks[id], mutex);
  35   }
  36
  37   state[id] = EATING;
  38   xbt_assert1(state[(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount]
  39               == THINKING
  40               && state[(id + 1) % philosopher_amount] == THINKING,
  41               "Philosopher %d eats at the same time that one of its neighbors!!!",
  42               id);
  43
  44   xbt_mutex_release(mutex);
  45   XBT_INFO("Thread %d eats", id);
  46 }
  47
  48 static void putdown(int id)
  49 {
  50   XBT_INFO("Thread %d is full", id);
  51   xbt_mutex_acquire(mutex);
  52   state[id] = THINKING;
  53   xbt_cond_signal(forks
  54                   [(id + (philosopher_amount - 1)) % philosopher_amount]);
  55   xbt_cond_signal(forks[(id + 1) % philosopher_amount]);
  56
  57   xbt_mutex_release(mutex);
  58   XBT_INFO("Thread %d thinks", id);
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Some additionnal code to let the father wait the childs
  63  */
  64 xbt_mutex_t mut_end;
  65 xbt_cond_t cond_end;
  66 int running_threads;
  67
  68 xbt_mutex_t dead_end;
  69
  70 /* Code ran by each thread */
  71 static void philo_thread(void *arg)
  72 {
  73   int id = *(int *) arg;
  74   int i;
  75
  76   for (i = 0; i < lunch_amount; i++) {
  77     pickup(id, i);
  78     gras_os_sleep(id / 100.0);  /* each philosopher sleeps and eat a time related to its ID */
  79     putdown(id);
  80     gras_os_sleep(id / 100.0);
  81   }
  82
  83   xbt_mutex_acquire(mut_end);
  84   running_threads--;
  85   xbt_cond_signal(cond_end);
  86   xbt_mutex_release(mut_end);
  87
  88   /* Enter an endless loop to test the killing facilities */
  89   XBT_INFO
  90       ("Thread %d tries to enter the dead-end; hopefully, the master will cancel it",
  91        id);
  92   xbt_mutex_acquire(dead_end);
  93   XBT_INFO("Oops, thread %d reached the dead-end. Cancelation failed", id);
  94 }
  95
  96 int philosopher(int argc, char *argv[]);
  97 int philosopher(int argc, char *argv[])
  98 {
  99   int i;
 100   xbt_thread_t *philosophers;
 101
 102   gras_init(&argc, argv);
 103   xbt_assert0(argc >= 2,
 104               "This program expects one argument (the amount of philosophers)");
 105
 106   /* initializations of the philosopher mecanisms */
 107   philosopher_amount = atoi(argv[1]);
 108   state = xbt_new0(int, philosopher_amount);
 109   id = xbt_new0(int, philosopher_amount);
 110   forks = xbt_new(xbt_cond_t, philosopher_amount);
 111   philosophers = xbt_new(xbt_thread_t, philosopher_amount);
 112
 113   mutex = xbt_mutex_init();
 114   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 115     state[i] = THINKING;
 116     id[i] = i;
 117     forks[i] = xbt_cond_init();
 118   }
 119
 120   /* setup the ending mecanism */
 121   running_threads = philosopher_amount;
 122   cond_end = xbt_cond_init();
 123   mut_end = xbt_mutex_init();
 124   dead_end = xbt_mutex_init();
 125   xbt_mutex_acquire(dead_end);
 126
 127   XBT_INFO("Spawn the %d threads (%d lunches scheduled)", philosopher_amount,
 128         lunch_amount);
 129   /* spawn threads */
 130   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 131     char *name = bprintf("thread %d", i);
 132     philosophers[i] =
 133         xbt_thread_create(name, philo_thread, &id[i],
 134                           0 /*not joinable */ );
 135     free(name);
 136   }
 137
 138   /* wait for them */
 139   xbt_mutex_acquire(mut_end);
 140   while (running_threads)
 141     xbt_cond_wait(cond_end, mut_end);
 142   xbt_mutex_release(mut_end);
 143
 144   XBT_INFO("Cancel all childs");
 145   /* nuke them threads */
 146   for (i = 0; i < philosopher_amount; i++) {
 147     xbt_thread_cancel(philosophers[i]);
 148   }
 149
 150   xbt_mutex_release(dead_end);
 151   gras_exit();
 152   return 0;
 153 }