Zadanie Laboratoryjne

Zaprojektować i zaimplementować program realizujący następujący problem programowania

współbieżnego:

N procesów uczestniczy w realizacji zadania „Biesiada". Działanie każdego z procesów

polega na wykonywaniu nieskończonej pętli obejmującej:

wykonywanie przez pewien czas sekcji lokalnej;

zgłoszenie zapotrzebowania na obiekt „B" lub/i obiekt „Z";

- po uzyskaniu dostępu do żądanego zasobu - przejście do sekcji krytycznej, w której
otrzymany obiekt używany jest WYŁĄCZNIE przez ten jeden proces;

- zwrócenie pobranego obiektu (obiektów) do puli i opuszczenie sekcji krytycznej.
Widocznym efektem działania każdego z procesów będzie wyświetlanie na ekranie (i
zapisywanie do pliku) komunikatów generowanych tuż po wejściu i tuż przed opuszczeniem
sekcji krytycznej, o postaci:

,,[mm:ss:cc] proces nr [X]; pobieram [B i/lub F]." ,,[mm:ss:cc] proces nr [X]; zwracam [B i/lub F]." gdzie [mm:ss:cc] oznacza czas w formacie minuty:sekundy::setne [X] jest numerem procesu.

1. Realizacja synchronizacji/wzajemnego wykluczania:

1. Przy pomocy wspólnej pamięci (zmienne globalne). Można wykorzystać dowolny
   algorytm wzajemnego wykluczania dla N procesów z wyjątkiem piekarnianego
   przedstawionego w książce Ben-Ari: „podstawy projektowania współbieżnego i
   rozproszonego"

1. Poprzez wykorzystanie semaforów (operacji Signal i Wait);

2. Procesy przesyłają między sobą komunikaty (proces prosi pozostałych uczestników o
   zgodę; pobiera zasób po uzyskaniu od wszystkich pozytywnej odpowiedzi):

3. Nad realizacją zadania czuwa „zarządca" (monitor), z którym komunikują się
   poszczególne procesy i który stosownie przydziela im zasoby.

2. Liczba procesów i zasobów:

1. 3 procesy; po jednym zasobie „B" i „Z";

2. 5 procesów; po dwa zasoby „B" i „Z".

3. Warunki dodatkowe:

1. Istnieje proces (nr 1) o większym priorytecie. Przy zgłoszeniu przez ten proces
   zapotrzebowania, zasób jest mu przydzielany przed innymi; proces używający w tym
   czasie tego zasobu natychmiast go zwraca (do lc, d; 2a).

2. Zasoby „B" i „Z" zawierają liczniki (o pewnym dodatnim stanie początkowym). Każde
   użycie zasobu pomniejsza jego licznik. Biesiada kończy się przy wyzerowaniu (obu) „B ".
   Każdy wyświetlany komunikat będzie tu rozszerzony o stan licznika pobieranego zasobu
   (do 2b). Uwaga: proces nie powinien pobrać zasobu pustego, jeśli drugi nie jest jeszcze
   wyczerpany.

3. Procesy o numerach parzystych potrzebują do realizacji sekcji krytycznej dostępu
   jednocześnie do „B" i „Z". Do sekcji krytycznej wejdą dopiero po otrzymaniu obu. Po
   zakończeniu sekcji krytycznej zwracają je jednocześnie (do 1 a, b ,d).

Plik Display.ads:

--Pakiet display: chronione wyświetlanie na ekranie

with Ada.Strings.Unbounded; use Ada.Strings.Unbounded;

package Display is

subtype MyString is Stringd. .100) ;

protected type ScreenType is

procedurę Write(txt: in Unbounded_String); end ScreenType;

Screen: ScreenType; end Display;

Plik Member.ads:

--Pakiet Member: definicja członka biesiady package Member is

No_of_Members: constant integer := 3;

type MemberType;

type MemberPtrType is access MemberType;

type MemberArray is array(1..No_of_Members) of MemberPtrType;

task type MemberType is

entry Init(The_Num: in integer; AllMem:

in MemberArray); end MemberType;

end Member;

Plik Display.adb:

Plik Member.adb:

—Pakiet display: chronione wyświetlanie na ekranie —Pakiet Member: definicja biesiadnika

with Ada.Text_IO;

with Ada.Integer_Text_IO;

with Ada.Calendar; use Ada.Calendar;

package body Display is

protected body ScreenType is

procedurę Write(txt: in Unbounded_String) is

Now: Time;

Sec, MM, SS, CC: Float; begin

Now := Clock;

Sec := Float(Seconds(Now));

MM := Float'Floor(Sec/3600.0) ; Sec := Sec - MM*3600.00; MM := FloafFloor (Sec/60.0) ; Sec := Sec - MM*60.00; SS := Float'Floor(Sec); Sec := Sec - SS; CC := Float'Floor(Sec*100.0); Ada.Integer_Text_IO.Put(item => Integer(MM),

width => 2) ; Ada.Text_IO.Put (':'); Ada.Integer_Text_IO.Put(item => Integer(SS),

width => 2); Ada.Text_IO.Put(':'); Ada.Integer_Text_IO.Put(item => Integer(CC),

width => 2); Ada.Text_IO.Put(* 'J.­Ada . Text_IO. Put_Line (To_String (txt)) ; end Write;

end ScreenType; end Display;

with Display; use Display; with Ada.Strings.Unbounded; use Ada.Strings.Unbounded; with Ada.Numerics.Float_Random; use Ada.Numerics.Float_Random;

package body Member is

task body MemberType is My_Number: integer; All_Members: MemberArray;

• numer biesiadnika

• tablica wskaźników

• do biesiadników
  G: Generator; -- generator liczb

-- pseudolosowych txt: Unbounded_String; pom: Float; begin —czesc inicjująca

accept Init(The_Num: in integer; AllMem:

in MemberArray) do My_Number := The_Num; All_Members := AllMem; end Init;

delay(duration(My_Number)/10.0); Reset(G);

—czesc zasadnicza: nieskończona pętla loop

pom := Random(G) ; delay Duration(pom);

txt := To_Unbounded_String("proces nr") & integer'image(My_Number) & "; "; Screen.Write(txt); exit when pom < 0.1;

end loop; end MemberType;

end Member;

Plik Biesiada.adb:

with Member; use Member;

procedurę Biesiada is

Biesiadnicy: MemberArray; begin

for i in 1..No_of_members loop

Biesiadnicy(i) := new MemberType;

end loop;

for i in 1..No_of_members loop

Biesiadnicy(i).Init(i, Biesiadnicy) ,

end loop; end;

---