Moniteur de hoare avec thread posix conditions et mutex

Bonjour à tous,

j'ai implémenté une version des producteurs / consommateur fonctionnelle.
Mais à présent je voudrais faire la version ou les producteurs alternent entre deux types de messages.

Mais ce que j'ai fais ne semble pas être bon (bien qu'algorithmiquement sur le papier je ne vois pas le soucis).

En espérant que vous puissiez m'aider.

Je ne vois pas trop comment isoler le problème par conséquent je met l'ensemble du code pour la version 1 sans alternance de façon à ne pouvoir mettre que les modifications dans la version alternée sur laquelle je coince.


Version sans alternance:

Code:

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/*  * Producteur-consommateur, base sans synchronisation  *  * Compilation : gcc m1_ProdConso_base.c -lpthread [-DOptionDeTrace ...] -o prodconso  *  * Options de trace lors de la compilation (-D) :  * TRACE_BUF : tracer le contenu du buffer  * TRACE_THD : tracer la creation des threads  * TRACE_SOUHAIT : tracer ce que veulent faire les producteurs/consommateurs  * */   #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h>   #define NB_FOIS_PROD 2 //10 #define NB_FOIS_CONSO 2 //10   #define NB_PROD_MAX 20 #define NB_CONSO_MAX 20   #define NB_CASES_MAX 20   typedef struct { char info[80]; int type; // Message de 2 types (0/1 par exemple) int rangProd; // Qui a produit le message } TypeMessage;   typedef struct { TypeMessage buffer[NB_CASES_MAX]; // Buffer int iDepot; // Indice prochain depot int iRetrait; // Indice prochain retrait int nb_pleine; } RessourceCritique; // A completer eventuellement pour la synchro   // Variables partagees entre tous RessourceCritique resCritiques; // Modifications donc conflits possibles int nbCases; // Taille effective du buffer, // Pas de modif donc pas de conflit typedef struct { // Parametre des threads int rang; // - rang de creation int typeMsg; // - type de message a deposer/retirer (si besoin) int dep; int ret; } Parametres;   /*Condition exo 1*/ pthread_cond_t autoDeposer = PTHREAD_COND_INITIALIZER; pthread_cond_t autoRetirer = PTHREAD_COND_INITIALIZER; /*Mutex des conditions exos 1*/ pthread_mutex_t emMoniteur = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//init à 1         /*---------------------------------------------------------------------*/ /* codeErr : code retournee par une primitive  * msgErr : message d'erreur personnalise  * valErr : valeur retournee par le thread  */ void thdErreur(int codeErr, char *msgErr, int valeurErr) { int *retour = malloc(sizeof(int)); *retour = valeurErr; fprintf(stderr, "%s: %d soit %s \n", msgErr, codeErr, strerror(codeErr)); pthread_exit(retour); }   /*--------------------------------------------------*/ void initialiserVarPartagees (void) { int i;   /* Le buffer, les indices et le nombre de cases pleines */ resCritiques.iDepot = 0; resCritiques.iRetrait = 0; resCritiques.nb_pleine=0; for (i = 0; i < nbCases; i++) { strcpy(resCritiques.buffer[i].info, "Message vide"); resCritiques.buffer[i].type = 0; resCritiques.buffer[i].rangProd = -1; } }   /*--------------------------------------------------*/ void afficherBuffer (void) { int i;   printf("[ "); for (i = 0; i < nbCases; i++) { printf("[T%d] %s (de %d), ", resCritiques.buffer[i].type, resCritiques.buffer[i].info, resCritiques.buffer[i].rangProd); } printf("]\n"); }   /*--------------------------------------------------*/ void depot (TypeMessage leMessage) { strcpy(resCritiques.buffer[resCritiques.iDepot].info, leMessage.info); resCritiques.buffer[resCritiques.iDepot].type = leMessage.type; resCritiques.buffer[resCritiques.iDepot].rangProd = leMessage.rangProd; resCritiques.iDepot = (resCritiques.iDepot + 1) % nbCases; #ifdef TRACE_BUF afficherBuffer(); #endif }   /*--------------------------------------------------*/ void retrait (TypeMessage *leMessage) { strcpy(leMessage->info, resCritiques.buffer[resCritiques.iRetrait].info); leMessage->type = resCritiques.buffer[resCritiques.iRetrait].type; leMessage->rangProd = resCritiques.buffer[resCritiques.iRetrait].rangProd; resCritiques.iRetrait = (resCritiques.iRetrait + 1) % nbCases; #ifdef TRACE_BUF afficherBuffer(); #endif }   /*--------------------------------------------------  * Correspondra au service du moniteur vu en TD  * La synchronisation sera ajoutee dans cette operation  * */ void deposer (TypeMessage leMessage, int rangProd) { while(resCritiques.nb_pleine==nbCases){ pthread_cond_wait(&autoDeposer,&emMoniteur); } depot(leMessage); printf("\tProd %d : Message a ete depose = [T%d] %s (de %d)\n", rangProd, leMessage.type, leMessage.info, leMessage.rangProd); resCritiques.nb_pleine++; pthread_cond_signal(&autoRetirer);   }   /*--------------------------------------------------  * Correspondra au service du moniteur vu en TD  * La synchronisation sera ajoutee dans cette operation  * */ void retirer (TypeMessage *unMessage, int rangConso) { while(resCritiques.nb_pleine==0){ pthread_cond_wait(&autoRetirer,&emMoniteur); } retrait(unMessage); printf("\t\tConso %d : Message a ete lu = [T%d] %s (de %d)\n", rangConso, unMessage->type, unMessage->info, unMessage->rangProd); resCritiques.nb_pleine--; pthread_cond_signal(&autoDeposer); }   /*--------------------------------------------------*/ void * producteur (void *arg) { int i; TypeMessage leMessage; Parametres param = *(Parametres *)arg;   srand(pthread_self());   //** Q1 : NB_FOIS_PROD a remplacer par le nouveau parametre du main for (i = 0; i < param.dep; i++) { sprintf (leMessage.info, "%s %d %s %d", "bonjour num ", i, "de prod ", param.rang); leMessage.type = param.typeMsg; leMessage.rangProd = param.rang;   #ifdef TRACE_SOUHAIT printf("\t\tProd %d : Je veux deposer = [T%d] %s (de %d)\n", param.rang, leMessage.type, leMessage.info, leMessage.rangProd); #endif pthread_mutex_lock (&emMoniteur); deposer(leMessage, param.rang); pthread_mutex_unlock (&emMoniteur); //usleep(rand()%(100 * param.rang + 100)); } pthread_exit(NULL); }   /*--------------------------------------------------*/ void * consommateur (void *arg) { int i; TypeMessage unMessage; Parametres *param = (Parametres *)arg;   srand(pthread_self());   //** Q1 : NB_FOIS_CONSO a remplacer par le nouveau parametre du main for (i = 0; i < param->ret; i++) {   #ifdef TRACE_SOUHAIT printf("\t\tConso %d : Je veux retirer un message \n", param->rang); #endif pthread_mutex_lock (&emMoniteur); retirer(&unMessage, param->rang); pthread_mutex_unlock (&emMoniteur);   //usleep(rand()%(100 * param->rang + 100)); } pthread_exit(NULL); }   /*--------------------------------------------------*/ int main(int argc, char *argv[]) { int i, etat; int nbThds, nbProd, nbConso; int nbDep, nbRet; Parametres paramThds[NB_PROD_MAX + NB_CONSO_MAX]; pthread_t idThdProd[NB_PROD_MAX], idThdConso[NB_CONSO_MAX];   if (argc <= 5) { printf ("Usage: %s <Nb Prod <= %d> <Nb Conso <= %d> <Nb Cases <= %d>, <Nb Dépot> <Nb Retrait>, \n", argv[0], NB_PROD_MAX, NB_CONSO_MAX, NB_CASES_MAX); exit(2); }   nbProd = atoi(argv[1]); if (nbProd > NB_PROD_MAX) nbProd = NB_PROD_MAX; nbConso = atoi(argv[2]); if (nbConso > NB_CONSO_MAX) nbConso = NB_CONSO_MAX; nbThds = nbProd + nbConso; nbCases = atoi(argv[3]); if (nbCases > NB_CASES_MAX) nbCases = NB_CASES_MAX; nbDep=atoi(argv[4]); nbRet=atoi(argv[5]); // Q1 : ajouter 2 parametres : // - nombre de depots a faire par un producteur // - nombre de retraits a faire par un consommateur   initialiserVarPartagees();   /* Creation des nbProd producteurs et nbConso consommateurs */ for (i = 0; i < nbThds; i++) { if (i < nbProd) { paramThds[i].typeMsg = i%2; paramThds[i].rang = i; paramThds[i].dep = nbDep; if ((etat = pthread_create(&idThdProd[i], NULL, producteur, &paramThds[i])) != 0) thdErreur(etat, "Creation producteur", etat); #ifdef TRACE_THD printf("Creation thread prod %lu de rang %d -> %d/%d\n", idThdProd[i], i, paramThds[i].rang, nbProd); #endif } else { paramThds[i].typeMsg = i%2; paramThds[i].rang = i - nbProd; paramThds[i].ret = nbRet; if ((etat = pthread_create(&idThdConso[i-nbProd], NULL, consommateur, &paramThds[i])) != 0) thdErreur(etat, "Creation consommateur", etat); #ifdef TRACE_THD printf("Creation thread conso %lu de rang %d -> %d/%d\n", idThdConso[i-nbProd], i, paramThds[i].rang, nbConso); #endif } }   /* Attente de la fin des threads */ for (i = 0; i < nbProd; i++) { if ((etat = pthread_join(idThdProd[i], NULL)) != 0) thdErreur(etat, "Join threads producteurs", etat); #ifdef TRACE_THD printf("Fin thread producteur de rang %d\n", i); #endif }   for (i = 0; i < nbConso; i++) { if ((etat = pthread_join(idThdConso[i], NULL)) != 0) thdErreur(etat, "Join threads consommateurs", etat); #ifdef TRACE_THD printf("Fin thread consommateur de rang %d\n", i); #endif }   #ifdef TRACE_THD printf ("\nFin de l'execution du main \n"); #endif   return 0; }

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Version avec alternance

Niveau variable dans mes ressources critiques j'ai ajouté un attribut dernier_type pour stocker le type du dernier dépôt effectué

Code:

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1 2 3 4 5 6 7

typedef struct { TypeMessage buffer[NB_CASES_MAX]; // Buffer int iDepot; // Indice prochain depot int iRetrait; // Indice prochain retrait int nb_pleine; int dernier_type; } RessourceCritique;

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Là ou dans la première version j'avais une seule condition pour déposer; j'en ai désormais 2 (une pour chaque type).
Notez que je ne suis pas sûr de mon initialisation ici, j'ai peur que ce que je fasse en réalité soit de donner un "jeton" aux deux conditions dès le début alors que je devrais seulement en donner un.

Code:

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pthread_cond_t autoDeposer[2] = { PTHREAD_COND_INITIALIZER };

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Dans la fonction d'initialisation je rajoute l'alternance de type (0 ou 1)

Code:

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void initialiserVarPartagees (void) { int i; int type_message; /* Le buffer, les indices et le nombre de cases pleines */ resCritiques.iDepot = 0; resCritiques.iRetrait = 0; resCritiques.nb_pleine=0; resCritiques.dernier_type=0; for (i = 0; i < nbCases; i++) { type_message=(i%2); resCritiques.buffer[i].type = type_message; resCritiques.buffer[i].info=strcat("Message vide de type ",(char *)(type_message)); resCritiques.buffer[i].rangProd = -1; } }

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Lorsque je dépose, on a en plus du buffer plein la condition de blocage si le type du message est le même type que le dernier type.
On débloque toujours les consommateurs mais en plus on débloque les producteurs du type opposé.

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

void deposer (TypeMessage leMessage, int rangProd) { while((resCritiques.nb_pleine==nbCases) || (leMessage.type == resCritiques.dernier_type)){ pthread_cond_wait(&autoDeposer[leMessage.type],&emMoniteur); } depot(leMessage); resCritiques.dernier_type=leMessage.type; printf("\tProd %d : Message a ete depose = [T%d] %s (de %d)\n", rangProd, leMessage.type, leMessage.info, leMessage.rangProd); resCritiques.nb_pleine++; pthread_cond_signal(&autoRetirer); pthread_cond_signal(&autoDeposer[(resCritiques.dernier_type+1)%2]);   }

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En ce qui concerne le retrait: on réveille un producteur du type différent du dernier dépot.

Code:

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void retirer (TypeMessage *unMessage, int rangConso) { while(resCritiques.nb_pleine==0){ pthread_cond_wait(&autoRetirer,&emMoniteur); } retrait(unMessage); printf("\t\tConso %d : Message a ete lu = [T%d] %s (de %d)\n", rangConso, unMessage->type, unMessage->info, unMessage->rangProd); resCritiques.nb_pleine--; pthread_cond_signal(&autoDeposer[(resCritiques.dernier_type+1)%2]); }

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Bref, l'algo me semble ok; mais lorsque je fais la trace je n'ai pas de résultat cohérent avec ce que j'attends.


Merci pour votre aide !