Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida Prueba de Laboratorio [Solución] Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida APELLIDOS: ___________________________________________________________________ NOMBRE: _____________________________ GRUPO DE LABORATORIO: __________ Indicaciones: ● ● ● ● Calificación No se permiten libros, apuntes ni teléfonos móviles. Cuando tenga una solución al ejercicio (compilación + ejecución) muéstrela al profesor. Debe anotar su solución por escrito en el espacio disponible en este cuestionario. Tiempo para realizar la prueba: 90 minutos. Enunciado Construya, utilizando ANSI C estándar, tres ejecutables que modelen el siguiente sistema. La simulación constará de un proceso manager que cargará una cadena de la línea de órdenes y encargará su traducción a un conjunto de procesos decoder. El usuario ejecutará un proceso manager indicándole tres argumentos: ./exec/manager <cadena> <num_proc_decoder> <tam_max_tarea> Este proceso manager cargará cadena en un array de caracteres empleando el punto como separador de elementos. Esta cadena estará formada por números enteros (entre 1 y 57) que tendrán que traducir a caracteres los procesos decoder (con ayuda del proceso symbol_decoder). En num_proc_decoder se indicará el número de procesos decoder que se lanzarán para traducir el array y tam_max_tarea será el tamaño máximo de cada tarea o subvector (cada proceso decoder traducirá del array original suministrado por el manager un máximo de n_tasks tareas). La correspondencia de traducción se resume en la siguiente tabla (la última fila de la tabla es la correspondencia del carácter con su código ASCII necesario para realizar la traducción): Entero 1 2 ... 25 26 27 28 ... 51 52 53 54 55 56 57 Traducción a b ... y z A B ... Y Z . , ! ? _ Código ASCII 97 98 ... 121 122 65 66 ... 89 90 46 44 33 63 95 El sistema contará con un único proceso symbol_decoder que se encargará de traducir los símbolos de puntuación que se corresponden con los valores enteros del 53 al 57 inclusive. Así, cuando un proceso decoder encuentre uno de estos valores, 'despertará' al proceso symbol_decoder que escribirá en una variable de memoria compartida el resultado de traducir ese signo de puntuación, volviendo a 'dormir' después de realizar su trabajo. El proceso decoder leerá ese valor y lo usará como resultado de la traducción final. Los procesos decoder atenderán peticiones de traducción hasta que el manager les envíe la señal de terminación. En cada petición el proceso manager les indicará el índice de inicio y fin de cada tarea (subvector). Los procesos decoder actualizarán directamente el resultado en el array creado por el manager. Por ejemplo, ante una ejecución como: ./exec/manager 34.5.12.12.15.55 2 2 el proceso manager lanzará dos procesos decoder que traducirán la cadena de entrada (3 tareas de tamaño 2). El resultado de la traducción será el siguiente array de salida en ASCII, con representación en cadena de caracteres "Hello!": Array de entrada 34 5 12 12 15 55 Array de salida (ASCII) 72 101 108 108 111 33 Representación como caracteres 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' '!' Página 1 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida Resolución Utilice el código fuente suministrado a continuación como plantilla para resolver el ejercicio. Este código no debe ser modificado (salvo la inicialización de los semáforos en el proceso manager). Únicamente debe incorporar su código en la sección indicada. No realice comprobación de errores en los parámetros. El proceso manager se encarga de enviar la señal de terminación a los procesos decoder y al proceso symbol_decoder cuando éstos han calculado el resultado final. Preste especial atención a lograr el máximo paralelismo posible en la solución. Indique a continuación el valor de inicialización de los semáforos (código en manager.c): Línea Código Semáforo Uso Valor inicial 344 SEM_TASK_READY Nueva orden; despierta a un proceso decoder 0 345 SEM_TASK_READ Indica al manager que la orden fue leída 0 346 SEM_TASK_PROCESSED La traducción de una tarea fue realizada 0 348 SEM_MUTEX Uso exclusivo del proceso symbol_decoder 1 349 SEM_SYMBOL_READY Despierta al proceso symbol_decoder 0 350 SEM_SYMBOL_DECODED Espera fin del proceso symbol_decoder 0 Test de Resultado Correcto Una vez resuelto el ejercicio, si ejecuta el manager con los siguientes argumentos (make test), ./exec/manager 34.5.12.12.15.55 2 2 el resultado debe ser algo similar a (naturalmente cambiará el PID de los procesos decoder y probablemente el orden de atención de las peticiones): ./exec/manager 34.5.12.12.15.55 2 2 [PID 11997] Begin 0 End 1 Decoded Task He [PID 11998] Begin 2 End 3 Decoded Task ll [PID 11997] Begin 4 End 5 Decoded Task o! Decoded result: Hello! Complete el resultado obtenido de la ejecución con la siguiente lista de argumentos (make solution): ./exec/manager 35.57.18.5.1.12.12.25.57.12.9.11.5.57.20.8.9.19.57.20.5.19.20.55 5 4 Decoded result: I_really_like_this_test! Página 2 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida Esqueleto de Código Fuente A continuación se muestra el esqueleto de código fuente para resolver el ejercicio. Sólo debe modificar la inicialización de los semáforos e incluir la parte que falta del proceso decoder y el proceso symbol_decoder. Makefile 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 DIROBJ := obj/ DIREXE := exec/ DIRHEA := include/ DIRSRC := src/ CFLAGS := I$(DIRHEA) c Wall std=c99 LDLIBS := pthread lrt lm CC := gcc all : dirs manager decoder symbol_decoder dirs: mkdir p $(DIROBJ) $(DIREXE) manager: $(DIROBJ)manager.o $(DIROBJ)semaphoreI.o $(CC) lm o $(DIREXE)$@ $^ $(LDLIBS) decoder: $(DIROBJ)decoder.o $(DIROBJ)semaphoreI.o $(CC) o $(DIREXE)$@ $^ $(LDLIBS) symbol_decoder: $(DIROBJ)symbol_decoder.o $(DIROBJ)semaphoreI.o $(CC) o $(DIREXE)$@ $^ $(LDLIBS) $(DIROBJ)%.o: $(DIRSRC)%.c $(CC) $(CFLAGS) $^ o $@ test: ./exec/manager 34.5.12.12.15.55 2 2 solution: ./exec/manager 35.57.18.5.1.12.12.25.57.12.9.11.5.57.20.8.9.19.57.20.5.19.20.55 5 4 clean : rm rf *~ core $(DIROBJ) $(DIREXE) $(DIRHEA)*~ $(DIRSRC)*~ definitions.h 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 #define SEM_TASK_READY "sem_task_ready" #define SEM_TASK_READ "sem_task_read" #define SEM_TASK_PROCESSED "sem_task_processed" #define SHM_TASK "shm_task" #define SHM_DATA "shm_data" #define SEM_MUTEX "sem_mutex" #define SEM_SYMBOL_READY "sem_symbol_ready" #define SEM_SYMBOL_DECODED "sem_symbol_decoded" #define SHM_SYMBOL "shm_symbol" #define DECODER_CLASS "DECODER" #define DECODER_PATH "./exec/decoder" #define SYMBOL_DECODER_CLASS "SYMBOL_DECODER" #define SYMBOL_DECODER_PATH "./exec/symbol_decoder" #define MAX_ARRAY_SIZE 1000 #define NUM_SYMBOL_DECODERS 1 #define SEPARATOR "." #define TRUE 1 #define FALSE 0 struct TData_t { char vector[MAX_ARRAY_SIZE]; }; struct TTask_t { int begin; int end; }; struct TSymbol_t { char value; }; enum ProcessClass_t {DECODER, SYMBOL_DECODER}; struct TProcess_t { enum ProcessClass_t class; /* DECODER or SYMBOL_DECODER */ pid_t pid; /* Process ID */ char *str_process_class; /* String representation of the process class */ }; Página 3 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida semaphoreI.h 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 #ifndef __SEMAPHOREI_H__ #define __SEMAPHOREI_H__ #include <semaphore.h> sem_t *create_semaphore (const char *name, unsigned int value); sem_t *get_semaphore (const char *name); void remove_semaphore (const char *name); void signal_semaphore (sem_t *sem); void wait_semaphore (sem_t *sem); #endif semaphoreI.c 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <semaphoreI.h> sem_t *create_semaphore (const char *name, unsigned int value) { sem_t *sem; if ((sem = sem_open(name, O_CREAT, 0644, value)) == SEM_FAILED) { fprintf(stderr, "Error creating semaphore <%s>: %s\n", name, strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } return sem; } sem_t *get_semaphore (const char *name) { sem_t *sem; if ((sem = sem_open(name, O_RDWR)) == SEM_FAILED) { fprintf(stderr, "Error retrieving semaphore <%s>: %s\n", name, strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } return sem; } void remove_semaphore (const char *name) { sem_t *sem = get_semaphore(name); if ((sem_close(sem)) == 1) { fprintf(stderr, "Error closing semaphore <%s>: %s\n", name, strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } if ((sem_unlink(name)) == 1) { fprintf(stderr, "Error removing semaphore <%s>: %s\n", name, strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } } void signal_semaphore (sem_t *sem) { if ((sem_post(sem)) == 1) { fprintf(stderr, "Error incrementing the semaphore: %s\n", strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } } void wait_semaphore (sem_t *sem) { if ((sem_wait(sem)) == 1) { fprintf(stderr, "Error decrementing the semaphore: %s\n", strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } } Página 4 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida manager.c 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 #define _POSIX_SOURCE #define _BSD_SOURCE #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <linux/limits.h> #include <math.h> #include <signal.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <definitions.h> #include <semaphoreI.h> /* Total number of processes */ int g_nProcesses; /* 'Process table' (child processes) */ struct TProcess_t *g_process_table; /* Process management */ void create_processes_by_class(enum ProcessClass_t class, int n_processes, int index_process_table); pid_t create_single_process(const char *class, const char *path, const char *argv); void get_str_process_info(enum ProcessClass_t class, char **path, char **str_process_class); void init_process_table(int n_decoders, int n_symbol_decoders); void terminate_processes(); /* Semaphores and shared memory management */ void create_shm_segments(int *shm_data, int *shm_task, int *shm_symbol, struct TData_t **p_data, struct TTask_t **p_task, char *encoded_input_data, int *n_input_data); void create_sems(sem_t **p_sem_task_ready, sem_t **p_sem_task_read, sem_t **p_sem_task_processed); void close_shared_memory_segments(int shm_data, int shm_task, int shm_symbol); /* Task management */ void notify_tasks(sem_t *sem_task_ready, sem_t *sem_task_read, struct TTask_t *task, int max_task_size, int *n_tasks, int n_input_data); void wait_tasks_termination(sem_t *sem_task_processed, int n_tasks); /* Auxiliar functions */ void free_resources(); void install_signal_handler(); void parse_argv(int argc, char *argv[], char **p_encoded_input_data, int *n_decoders, int *max_task_size); void print_result(struct TData_t *data, int n_input_data); void signal_handler(int signo); /******************** Main function ********************/ int main(int argc, char *argv[]) { struct TData_t *data; struct TTask_t *task; int shm_data, shm_task, shm_symbol; sem_t *sem_task_ready, *sem_task_read, *sem_task_processed; char *encoded_input_data; int n_decoders, max_task_size, n_input_data, n_tasks; /* Install signal handler and parse arguments*/ install_signal_handler(); parse_argv(argc, argv, &encoded_input_data, &n_decoders, &max_task_size); /* Init the process table*/ init_process_table(n_decoders, NUM_SYMBOL_DECODERS); /* Create shared memory segments and semaphores */ create_shm_segments(&shm_data, &shm_task, &shm_symbol, &data, &task, encoded_input_data, &n_input_data); create_sems(&sem_task_ready, &sem_task_read, &sem_task_processed); /* Create processes */ create_processes_by_class(DECODER, n_decoders, 0); create_processes_by_class(SYMBOL_DECODER, NUM_SYMBOL_DECODERS, n_decoders); /* Manage tasks */ notify_tasks(sem_task_ready, sem_task_read, task, max_task_size, &n_tasks,n_input_data); wait_tasks_termination(sem_task_processed, n_tasks); /* Print the decoded text */ print_result (data, n_input_data); Página 5 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 /* Free resources and terminate */ close_shared_memory_segments(shm_data, shm_task, shm_symbol); terminate_processes(); free_resources(); return EXIT_SUCCESS; } /******************** Process Management ********************/ void create_processes_by_class(enum ProcessClass_t class, int n_processes, int index_process_table) { char *path = NULL, *str_process_class = NULL; int i; pid_t pid; get_str_process_info(class, &path, &str_process_class); for (i = index_process_table; i < (index_process_table + n_processes); i++) { pid = create_single_process(path, str_process_class, NULL); g_process_table[i].class = class; g_process_table[i].pid = pid; g_process_table[i].str_process_class = str_process_class; } printf("[MANAGER] %d %s processes created.\n", n_processes, str_process_class); sleep(1); } pid_t create_single_process(const char *path, const char *class, const char *argv) { pid_t pid; switch (pid = fork()) { case 1 : fprintf(stderr, "[MANAGER] Error creating %s process: %s.\n", class, strerror(errno)); terminate_processes(); free_resources(); exit(EXIT_FAILURE); /* Child process */ case 0 : if (execl(path, class, argv, NULL) == 1) { fprintf(stderr, "[MANAGER] Error using execl() in %s process: %s.\n", class, strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } } /* Child PID */ return pid; } void get_str_process_info(enum ProcessClass_t class, char **path, char **str_process_class) { switch (class) { case DECODER: *path = DECODER_PATH; *str_process_class = DECODER_CLASS; break; case SYMBOL_DECODER: *path = SYMBOL_DECODER_PATH; *str_process_class = SYMBOL_DECODER_CLASS; break; } } void init_process_table(int n_decoders, int n_symbol_decoders) { int i; /* Number of processes to be created */ g_nProcesses = n_decoders + n_symbol_decoders; /* Allocate memory for the 'process table' */ g_process_table = malloc(g_nProcesses * sizeof(struct TProcess_t)); /* Init the 'process table' */ for (i = 0; i < g_nProcesses; i++) { g_process_table[i].pid = 0; } } void terminate_processes() { int i; printf("\n [MANAGER] Terminating running child processes \n"); for (i = 0; i < g_nProcesses; i++) { /* Child process alive */ if (g_process_table[i].pid != 0) { printf("[MANAGER] Terminating %s process [%d]...\n", g_process_table[i].str_process_class, g_process_table[i].pid); if (kill(g_process_table[i].pid, SIGINT) == 1) { fprintf(stderr, "[MANAGER] Error using kill() on process %d: %s.\n", g_process_table[i].pid, strerror(errno)); } } } } Página 6 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 /******************** Semaphores and shared memory management ********************/ void create_shm_segments(int *shm_data, int *shm_task, int *shm_symbol, struct TData_t **p_data, struct TTask_t **p_task, char *encoded_input_data, int *n_input_data) { int i = 0; char *encoded_character; /* Create and initialize shared memory segments */ *shm_data = shm_open(SHM_DATA, O_CREAT | O_RDWR, 0644); ftruncate(*shm_data, sizeof(struct TData_t)); *p_data = mmap(NULL, sizeof(struct TData_t), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, *shm_data, 0); *shm_task = shm_open(SHM_TASK, O_CREAT | O_RDWR, 0644); ftruncate(*shm_task, sizeof(struct TTask_t)); *p_task = mmap(NULL, sizeof(struct TTask_t), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, *shm_task, 0); *shm_symbol = shm_open(SHM_SYMBOL, O_CREAT | O_RDWR, 0644); ftruncate(*shm_symbol, sizeof(char)); /* No need to map shm_symbol since the manager process does not use it */ /* Load encoded data */ (*p_data)>vector[i++] = atoi(strtok(encoded_input_data, SEPARATOR)); while ((encoded_character = strtok(NULL, SEPARATOR)) != NULL) { (*p_data)>vector[i++] = atoi(encoded_character); } *n_input_data = i; } void create_sems(sem_t **p_sem_task_ready, sem_t **p_sem_task_read, sem_t **p_sem_task_processed) { /* Create and initialize semaphores */ *p_sem_task_ready = create_semaphore(SEM_TASK_READY, 0); *p_sem_task_read = create_semaphore(SEM_TASK_READ, 0); *p_sem_task_processed = create_semaphore(SEM_TASK_PROCESSED, 0); /* The manager process only initializes the rest, but it does not use them */ create_semaphore(SEM_MUTEX, 1); create_semaphore(SEM_SYMBOL_READY, 0); create_semaphore(SEM_SYMBOL_DECODED, 0); } void close_shared_memory_segments(int shm_data, int shm_task, int shm_symbol) { close(shm_data); close(shm_task); close(shm_symbol); } /******************** Task management ********************/ void notify_tasks(sem_t *sem_task_ready, sem_t *sem_task_read, struct TTask_t *task, int max_task_size, int *n_tasks, int n_input_data) { int current_task = 0; /* Number of subvectors */ *n_tasks = ceil(n_input_data / (float)max_task_size); while (current_task < *n_tasks) { /* Compute the task info */ task>begin = current_task * max_task_size; task>end = task>begin + max_task_size 1; if (task>end > (n_input_data 1)) { task>end = n_input_data 1; } current_task++; /* Task notification through rendezvous */ signal_semaphore(sem_task_ready); wait_semaphore(sem_task_read); } } void wait_tasks_termination(sem_t *sem_task_processed, int n_tasks) { int n_tasks_processed = 0; while (n_tasks_processed < n_tasks) { wait_semaphore(sem_task_processed); n_tasks_processed++; } } /******************** Auxiliar functions ********************/ void free_resources() { printf("\n [MANAGER] Freeing resources \n"); /* Free the 'process table' memory */ free(g_process_table); /* Semaphores */ remove_semaphore(SEM_TASK_READY); remove_semaphore(SEM_TASK_READ); remove_semaphore(SEM_TASK_PROCESSED); Página 7 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 remove_semaphore(SEM_MUTEX); remove_semaphore(SEM_SYMBOL_READY); remove_semaphore(SEM_SYMBOL_DECODED); /* Shared memory segments*/ shm_unlink(SHM_TASK); shm_unlink(SHM_DATA); shm_unlink(SHM_SYMBOL); } void install_signal_handler() { if (signal(SIGINT, signal_handler) == SIG_ERR) { fprintf(stderr, "[MANAGER] Error installing signal handler: %s.\n", strerror(errno)); exit(EXIT_FAILURE); } } void parse_argv(int argc, char *argv[], char **p_encoded_input_data, int *n_decoders, int *max_task_size) { if (argc != 4) { fprintf(stderr, "Synopsis: ./exec/manager <data> <n_decoders> <max_task_size>.\n"); exit(EXIT_FAILURE); } *p_encoded_input_data = argv[1]; *n_decoders = atoi(argv[2]); *max_task_size = atoi(argv[3]); } void print_result(struct TData_t *data, int n_input_data) { int i; printf("\n [MANAGER] Printing result \n"); printf("Decoded result: "); for (i = 0; i < n_input_data; i++) { printf("%c", data>vector[i]); } printf("\n"); } void signal_handler(int signo) { printf("\n[MANAGER] Program termination (Ctrl + C).\n"); terminate_processes(); free_resources(); exit(EXIT_SUCCESS); } decoder.c 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <definitions.h> #include <semaphoreI.h> /* Semaphores and shared memory retrieval */ void get_shm_segments(int *shm_data, int *shm_task, int *shm_symbol, struct TData_t **p_data, struct TTask_t **p_task, struct TSymbol_t **p_symbol); void get_sems(sem_t **p_sem_task_ready, sem_t **p_sem_task_read, sem_t **p_sem_task_processed, sem_t **p_sem_mutex, sem_t **p_sem_symbol_ready, sem_t **p_sem_symbol_decoded); /* Task management */ void get_and_process_task(sem_t *sem_task_ready, sem_t *sem_task_read, sem_t *sem_mutex, sem_t *sem_symbol_ready, sem_t *sem_symbol_decoded, struct TData_t *data, const struct TTask_t *task, struct TSymbol_t *symbol); void notify_task_completed(sem_t *sem_task_processed); /******************** Main function ********************/ int main(int argc, char *argv[]) { struct TData_t *data; struct TTask_t *task; struct TSymbol_t *symbol; int shm_data, shm_task, shm_symbol; sem_t *sem_task_ready, *sem_task_read, *sem_task_processed; sem_t *sem_mutex, *sem_symbol_ready, *sem_symbol_decoded; /* Get shared memory segments and semaphores */ get_shm_segments(&shm_data, &shm_task, &shm_symbol, &data, &task, &symbol); get_sems(&sem_task_ready, &sem_task_read, &sem_task_processed, &sem_mutex, &sem_symbol_ready, &sem_symbol_decoded); Página 8 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 /* Will work until killed by the manager */ while (TRUE) { get_and_process_task(sem_task_ready, sem_task_read, sem_mutex, sem_symbol_ready, sem_symbol_decoded, data, task, symbol); notify_task_completed(sem_task_processed); } return EXIT_SUCCESS; } /******************** Semaphores and shared memory retrieval ********************/ void get_shm_segments(int *shm_data, int *shm_task, int *shm_symbol, struct TData_t **data, struct TTask_t **task, struct TSymbol_t **symbol) { *shm_data = shm_open(SHM_DATA, O_RDWR, 0644); *data = mmap(NULL, sizeof(struct TData_t), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, *shm_data, 0); *shm_task = shm_open(SHM_TASK, O_RDWR, 0644); *task = mmap(NULL, sizeof(struct TTask_t), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, *shm_task, 0); *shm_symbol = shm_open(SHM_SYMBOL, O_RDWR, 0644); *symbol = mmap(NULL, sizeof(struct TSymbol_t), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, *shm_symbol, 0); } void get_sems(sem_t **p_sem_task_ready, sem_t **p_sem_task_read, sem_t **p_sem_task_processed, sem_t **p_sem_mutex, sem_t **p_sem_symbol_ready, sem_t **p_sem_symbol_decoded) { *p_sem_task_ready = get_semaphore(SEM_TASK_READY); *p_sem_task_read = get_semaphore(SEM_TASK_READ); *p_sem_task_processed = get_semaphore(SEM_TASK_PROCESSED); *p_sem_mutex = get_semaphore(SEM_MUTEX); *p_sem_symbol_ready = get_semaphore(SEM_SYMBOL_READY); *p_sem_symbol_decoded = get_semaphore(SEM_SYMBOL_DECODED); } /******************** Task management ********************/ void get_and_process_task(sem_t *sem_task_ready, sem_t *sem_task_read, sem_t *sem_mutex, sem_t *sem_symbol_ready, sem_t *sem_symbol_decoded, struct TData_t *data, const struct TTask_t * task, struct TSymbol_t *symbol) { Incluya aquí el código de get_and_process_task (Longitud aprox. ≈ 36 Líneas de código) Muestre en pantalla información sobre el PID del proceso que ha calculado cada subvector, el inicio y el fin y el resultado parcial de traducción, como en el siguiente ejemplo: [PID 276] Begin 0 End 1 Decoded Task Ho 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 int i, task_begin, task_end; /* Task notification through rendezvous */ wait_semaphore(sem_task_ready); task_begin = task>begin; task_end = task>end; signal_semaphore(sem_task_read); /* Task processing */ for (i = task_begin; i <= task_end; i++) { if (data>vector[i] <= 26) { data>vector[i] += 96; } else { if (data>vector[i] <= 52) { data>vector[i] += 38; } /* Symbol (need to interact with the symbol decoder) */ else { /* Mutex to guarantee the exclusive use of symbol_decoder */ wait_semaphore(sem_mutex); symbol>value = data>vector[i]; signal_semaphore(sem_symbol_ready); wait_semaphore(sem_symbol_decoded); data>vector[i] = symbol>value; signal_semaphore(sem_mutex); } } } /* Result translated */ printf ("[PID %d] Begin %d End %d Decoded Task ", getpid(), task_begin, task_end); Página 9 de 10 Escuela Superior de Informática Universidad de Castilla-La Mancha Programación Concurrente y de Tiempo Real Modelo B01 – Semáforos y Memoria Compartida 547 548 549 550 for (i = task_begin; i <= task_end; i++) { printf("%c", data>vector[i]); } printf ("\n"); 551 552 553 554 555 } void notify_task_completed(sem_t * sem_task_processed) { signal_semaphore(sem_task_processed); } symbol_decoder.c 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/mman.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <definitions.h> #include <semaphoreI.h> /* Semaphores and shared memory retrieval */ void get_shm_segments(int *shm_symbol, struct TSymbol_t **p_symbol); void get_sems(sem_t **p_sem_symbol_ready, sem_t **p_sem_symbol_decoded); /* Task management */ void get_and_process_task(sem_t *sem_symbol_ready, sem_t *sem_symbol_decoded, struct TSymbol_t *symbol); Incluya aquí el código del proceso symbol_decoder (Longitud aprox. ≈ 30 Líneas de código) 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 /******************** Main function ********************/ int main(int argc, char *argv[]) { struct TSymbol_t *symbol; int shm_symbol; sem_t *sem_symbol_ready, *sem_symbol_decoded; /* Get shared memory segments and semaphores */ get_shm_segments(&shm_symbol, &symbol); get_sems(&sem_symbol_ready, &sem_symbol_decoded); /* Will work until killed by the manager */ while (TRUE) { get_and_process_task(sem_symbol_ready, sem_symbol_decoded, symbol); } return EXIT_SUCCESS; } /******************** Semaphores and shared memory retrieval ********************/ void get_shm_segments(int *shm_symbol, struct TSymbol_t **p_symbol) { *shm_symbol = shm_open(SHM_SYMBOL, O_RDWR, 0644); *p_symbol = mmap(NULL, sizeof(struct TSymbol_t), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, *shm_symbol, 0); } void get_sems(sem_t **p_sem_symbol_ready, sem_t **p_sem_symbol_decoded) { *p_sem_symbol_ready = get_semaphore(SEM_SYMBOL_READY); *p_sem_symbol_decoded = get_semaphore(SEM_SYMBOL_DECODED); } /******************** Task management ********************/ void get_and_process_task(sem_t *sem_symbol_ready, sem_t *sem_symbol_decoded, struct TSymbol_t *symbol) { wait_semaphore(sem_symbol_ready); switch (symbol>value){ case 53: symbol>value = 46; break; case 54: symbol>value = 44; break; case 55: symbol>value = 33; break; case 56: symbol>value = 63; break; case 57: symbol>value = 95; break; } signal_semaphore(sem_symbol_decoded); } Página 10 de 10
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