Пример выполнения лабораторной работы N9 |
Модель, реализуемая в данной работе следующая:
В программной модели действуют процессы двух типов. Процесс-Ганеша выполняет функции монитора для процессов-Слонов. Этот процесс существует в одном экземпляре. Процесс-Слон моделирует поведение одного Слона. Ганеша создает экземпляр такого процесса для каждого Слона в стаде. Структура информации, касающейся одного Слона, описана в файле elephant.h.
Ниже представлены укрупненные алгоритмы деятельности Ганеши и Слона. Приведем некоторые комментарии к этим схемам алгоритмов.
|
|
Реализация программной модели выполнена в кодовых модулях ganesha1.c и elephant1.c.
|
Программный модуль, реализующий деятельность Ганеши /**********************************************/ /* Пример для работы 9 */ /**********************************************/ /* ПОРОЖДЕНИЕ ПРОЦЕССОВ */ /**********************************************/ /* Монитор Слонов - файл ganesha1.c */ /**********************************************/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <sys/time.h> #include <time.h> #include <signal.h> #include <sys/resource.h> #include "../common/ganesha.h" #include "../common/elephant.h" #include "../common/curtime.h" /*static*/ int ne; /* параметр циклов */ /*static*/ meleph mel[NE]; /* управляющая информация о Слонах */ /*static*/ int cnt; /* число запущенных Слонов */ /*static*/ char chld_name[]="./elephant1"; /********************************************************/ main() { int stat; /* состояние процесса при завершении */ /* строки для символьного представления параметров */ char t1[PARAMSTR_LENGTH], t2[PARAMSTR_LENGTH], t3[PARAMSTR_LENGTH], t4[PARAMSTR_LENGTH]; pid_t pw; /* идентификатор процесса */ char eee[ERRMES_LENGTH]; /* текст сообщения об ошибке */ /* начало работы */ /* инициализация генератора случайных чисел */ srand(time(NULL)); printf("%s - Начало работы\n",curtime()); *t3=*t4=0; /* цикл по массиву Слонов */ for (ne=0; ne<NE; ne++) { /* запись личных данных в управляющую информацию */ mel[ne].el=&ee[ne]; /* представление нестроковых данных в строковом виде */ sprintf(t1,"%d",mel[ne].el->age); sprintf(t2,"%lf",mel[ne].el->weight); /* порождение процесса */ pw=fork(); if (pw==0) { /* для дочернего процесса - запуск программы-Слона */ /* личные данные передаются через параметры */ if (execl(chld_name, mel[ne].el->name, t1, t2, t3, t4, NULL)<0) { /* если загрузка программы-Слона почему-либо не удалась, печатается сообщение об ошибке, и процесс завершается */ perror(eee); printf("%s\n",eee); exit(0); } /* если вызов execl выполнился успешно, то далее в дочернем процессе выполняется программа elephant1 */ } /* эта часть - только для процесса - Ганеши */ /* заполнение управляющей информации о процессе */ /* состояние процесса пока что - не запущен */ mel[ne].status=-1; /* установка случайной добавки к приоритету */ mel[ne].prty=(int)(10.* rand()/RAND_MAX); setpriority(PRIO_PROCESS,pw,mel[ne].prty); /* запоминание ID процесса-Слона */ mel[ne].chpid=pw; } /* пауза, чтобы процессы успели загрузить Слонов */ sleep(1); /* перебор запущенных процессов */ for (cnt=ne=0; ne<NE; ne++) { /* проверка - не закончился ли процесс */ pw=waitpid(mel[ne].chpid,&stat,WNOHANG); if (pw==mel[ne].chpid) /* если процесс закончился, значит, запуск Слона не удался */ printf("Слон %s не запущен\n",mel[ne].el->name); else { /* состояние процесса - запущен */ mel[ne].status=0; /* подсчет запущенных Слонов */ cnt++; } } /* если счетчик запущенных 0 - завершение Ганеши */ if (!cnt) exit(0); /* пауза монитора, Слоны в это время выполняются */ sleep(5); printf("%s - ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ ИСТЕКЛО\n",curtime()); /* перебор всех запущенных Слонов */ for (ne=0; ne<NE; ne++) { /* если состояние процесса "не запущен", он не проверяется */ if (mel[ne].status<0) continue; /* проверка завершения Слона с заданным ID, без ожидания завершения */ pw=waitpid(mel[ne].chpid,&stat,WNOHANG); if (mel[ne].chpid==pw) { /* если Слон завершился - сообщение о его успешном завершении */ printf("%s - Слон %s нормально завершился\n", curtime(),mel[ne].el->name); } else { /* если Слон не завершился, ему посылается сигнал KILL */ kill(mel[ne].chpid,SIGKILL); /* ожидание завершения после сигнала */ waitpid(mel[ne].chpid,&stat,0); /* сообщение о гибели */ printf("%s - Слон %s погиб\n", curtime(),mel[ne].el->name,stat); } } } |
|
Программный модуль, реализующий деятельность одного Слона
/**********************************************/
/* Пример для работы 9 */
/**********************************************/
/* Дочерний процесс,
моделирующий поведение Слона */
/**********************************************/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#include <sys/resource.h>
/* структура личных данных Слона */
#include "../common/elephant.h"
#include "../common/wait.h"
#include "../common/curtime.h"
/*static*/ elephant this; /* личные данные */
/*static*/ int thisState; /* состояние */
main(int an, char *av[])
{
char msg[40];
/* прием параметров */
strcpy(this.name,av[0]);
sscanf(av[1],"%d",&(this.age));
sscanf(av[2],"%lf",&(this.weight));
/* инициализация генератора случайных чисел */
srand(time(NULL));
/* состояние - 0 */
thisState=0;
/* сообщение о начале */
printf("%s - Слон %s поиск начал, приоритет=%d\n",
curtime(),this.name,getpriority(PRIO_PROCESS,getpid()));
/* время поиска воды - случайная величина, отчасти зависящая от возраста */
a1wait(10*(60-this.age));
/* поиск окончен, состояние - 1 */
thisState=1;
/* сообщение об окончании поиска */
printf("%s - Слон %s нашел воду\n",curtime(),this.name);
/* время насыщения зависит от веса Слона */
a0wait((int)(this.weight*30));
/* сообщение об окончании водопоя */
printf("%s - Слон %s напился\n",curtime(),this.name);
/* завершение процесса */
exit(0);
}
|
Для дальнейших применений мы ввели параметры вызова дочернего процесса t3 и t4, в данном примере их значения - пустые строки.
Ниже приводится пример выполнения модели
13:12:08.853 - Начало работы 13:12:08.897 - Слон Assam поиск начал, приоритет=2 13:12:08.966 - Слон Aun поиск начал, приоритет=5 13:12:09.006 - Слон Hathy поиск начал, приоритет=1 13:12:09.075 - Слон BakZap поиск начал, приоритет=5 13:12:09.078 - Слон BakZap нашел воду 13:12:09.125 - Слон Tandy поиск начал, приоритет=7 13:12:09.165 - Слон Maya поиск начал, приоритет=7 13:12:09.236 - Слон Kitty поиск начал, приоритет=2 13:12:09.275 - Слон Hao поиск начал, приоритет=7 13:12:10.031 - Слон Hathy нашел воду 13:12:10.359 - Слон Maya нашел воду 13:12:12.561 - Слон Kitty нашел воду 13:12:12.734 - Слон Hao нашел воду 13:12:14.516 - Слон Tandy нашел воду 13:12:22.921 - Слон Tandy напился 13:12:24.911 - Слон Kitty напился 13:12:25.205 - Слон Assam нашел воду 13:12:28.193 - Слон Hao напился 13:12:29.873 - Слон BakZap напился 13:12:30.091 - Слон Maya напился 13:12:32.486 - Слон Hathy напился 13:12:35.204 - Слон Assam напился 13:12:35.890 - ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ ИСТЕКЛО 13:12:35.890 - Слон Tandy нормально завершился 13:12:35.891 - Слон Aun погиб 13:12:35.891 - Слон Assam нормально завершился 13:12:35.892 - Слон Maya нормально завершился 13:12:35.892 - Слон BakZap нормально завершился 13:12:35.892 - Слон Hao нормально завершился 13:12:35.892 - Слон Hathy нормально завершился 13:12:35.892 - Слон Kitty нормально завершился |