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 int DEBUG   = 0;
  37
  38 static void randwait(int secs)
  39 {
  40   int len;
  41
  42   // Generate a random number...
  43   len = (int)((drand48() * secs) + 1);
  44   sleep(len);
  45 }
  46
  47 static void* customer(void* number)
  48 {
  49   int num = *(int*)number;
  50
  51   // Leave for the shop and take some random amount of
  52   // time to arrive.
  53   if (DEBUG)
  54     printf("Customer %d leaving for barber shop.\n", num);
  55   randwait(5);
  56   if (DEBUG)
  57     printf("Customer %d arrived at barber shop.\n", num);
  58
  59   // Wait for space to open up in the waiting room...
  60   sem_wait(&waitingRoom);
  61   if (DEBUG)
  62     printf("Customer %d entering waiting room.\n", num);
  63
  64   // Wait for the barber chair to become free.
  65   sem_wait(&barberChair);
  66
  67   // The chair is free so give up your spot in the
  68   // waiting room.
  69   sem_post(&waitingRoom);
  70
  71   // Wake up the barber...
  72   if (DEBUG)
  73     printf("Customer %d waking the barber.\n", num);
  74   sem_post(&barberPillow);
  75
  76   // Wait for the barber to finish cutting your hair.
  77   sem_wait(&seatBelt);
  78
  79   // Give up the chair.
  80   sem_post(&barberChair);
  81   if (DEBUG)
  82     printf("Customer %d leaving barber shop.\n", num);
  83   return NULL;
  84 }
  85
  86 static void* barber(void* junk)
  87 {
  88   // While there are still customers to be serviced...
  89   // Our barber is omnicient and can tell if there are
  90   // customers still on the way to his shop.
  91   while (!allDone) {
  92
  93     // Sleep until someone arrives and wakes you..
  94     if (DEBUG)
  95       printf("The barber is sleeping\n");
  96     sem_wait(&barberPillow);
  97
  98     // Skip this stuff at the end...
  99     if (!allDone) {
 100
 101       // Take a random amount of time to cut the
 102       // customer's hair.
 103       if (DEBUG)
 104         printf("The barber is cutting hair\n");
 105       randwait(3);
 106       if (DEBUG)
 107         printf("The barber has finished cutting hair.\n");
 108
 109       // Release the customer when done cutting...
 110       sem_post(&seatBelt);
 111     } else {
 112       if (DEBUG)
 113         printf("The barber is going home for the day.\n");
 114     }
 115   }
 116   return NULL;
 117 }
 118
 119 int main(int argc, char* argv[])
 120 {
 121   pthread_t btid;
 122   pthread_t tid[MAX_CUSTOMERS];
 123   long RandSeed;
 124   int i, numCustomers, numChairs;
 125   int Number[MAX_CUSTOMERS];
 126
 127   // Check to make sure there are the right number of
 128   // command line arguments.
 129   if (argc != 5) {
 130     printf("Use: SleepBarber <Num Customers> <Num Chairs> <rand seed> <DEBUG>\n");
 131     exit(-1);
 132   }
 133
 134   // Get the command line arguments and convert them
 135   // into integers.
 136   numCustomers = atoi(argv[1]);
 137   numChairs    = atoi(argv[2]);
 138   RandSeed     = atol(argv[3]);
 139   DEBUG        = atoi(argv[4]);
 140
 141   // Make sure the number of threads is less than the number of
 142   // customers we can support.
 143   if (numCustomers > MAX_CUSTOMERS) {
 144     printf("The maximum number of Customers is %d.\n", MAX_CUSTOMERS);
 145     exit(-1);
 146   }
 147
 148   printf("\nSleepBarber.c\n\n");
 149   printf("A solution to the sleeping barber problem using semaphores.\n");
 150
 151   // Initialize the random number generator with a new seed.
 152   srand48(RandSeed);
 153
 154   // Initialize the numbers array.
 155   for (i = 0; i < MAX_CUSTOMERS; i++) {
 156     Number[i] = i;
 157   }
 158
 159   // Initialize the semaphores with initial values...
 160   sem_init(&waitingRoom, 0, numChairs);
 161   sem_init(&barberChair, 0, 1);
 162   sem_init(&barberPillow, 0, 0);
 163   sem_init(&seatBelt, 0, 0);
 164
 165   // Create the barber.
 166   pthread_create(&btid, NULL, barber, NULL);
 167
 168   // Create the customers.
 169   for (i = 0; i < numCustomers; i++) {
 170     pthread_create(&tid[i], NULL, customer, (void*)&Number[i]);
 171   }
 172
 173   // Join each of the threads to wait for them to finish.
 174   for (i = 0; i < numCustomers; i++) {
 175     pthread_join(tid[i], NULL);
 176   }
 177
 178   // When all of the customers are finished, kill the
 179   // barber thread.
 180   allDone = 1;
 181   sem_post(&barberPillow); // Wake the barber so he will exit.
 182   pthread_join(btid, NULL);
 183 }