6. feladat

Feladva nov. 22-28, 2010

Határidő dec. 13, 2010

POSIX-Solaris szálak (threads) - szinkronizálás nélkül

1. Implementáljuk a termelő/fogyasztó problémáját szálakkal (a termelő, illetve fogyasztó véges körkörös pufferbe ír). Hozzunk létre több termelő, illetve fogyasztó szálat. Egy bizonyos idő eltelte után a főprogram jelezzen a szálaknak, hogy befejeződhetnek (pl. egy globális változó beállításával), majd várja meg a szálak befejeződését (a termelők egyből leállnak, a fogyasztók előbb kiurítik a puffert s csak utána fejeződnek be). Ne feledkezzünk meg a szinkronizálásról!

2. Írjunk egy kliens és egy szerver programot. A szerverhez több kliens kapcsolódhat (üzenetet küldve neki). A szerver minden egyes kérés kezelésére létrehoz egy külön szálat, az pedig kiírja az érkező üzeneteket az alábbi alakban:

 "Kliens x: üzenet", ahol x egy szám, mely a szerverhez való kapcsolódás sorrendjét tükrözi.

 Max. N szál futhat egyszerre. Egy "kérés" feldolgozása 1-3 másodpercet vegyen igénybe. Egy speciális üzenetre fejeződjön be a szerver, előbb azonban várja meg a még futó szálak befejeződését.

3. Írjunk programot, mely N szálat hoz létre. Ezek mindenike kiír egy üzenetet, az azonosítóját, és megpróbálja végrehajtani a paraméterként kapott shell-parancsot, melynek kimenetét a "<nr>_out" (nr=1,..,N) állományba írja. A művelet befejezése után is írjon ki egy-egy üzenetet minden szál.

4. Egy program létrehoz egy 1 és 0 elemeket tartalmazó mátrixot. Hozzunk létre több szálat. Minden szál n másodpercenként, soronként végigjárja a mátrixot, és amennyiben valamelyik mátrixelem szomszédságában több, mint 5 1-es érték van, akkor ennek az elemnek az értéke is 1 lesz, ha pedig több, mint 5 0-s szomszédja van, 0-vá válik ő is. A főprogramban kiírjuk a mátrixot mindaddig, ameddig már nem változik többé.

5. Egy program létrehoz egy 1 és 0 elemeket tartalmazó mátrixot. Hozzunk létre több szálat. Minden szál n másodpercenként, soronként végigjárja a mátrixot, és amennyiben valamelyik mátrixelem szomszédságában több, mint 5 0-s érték van, akkor ennek az elemnek az értéke 1 lesz, ha pedig több, mint 5 1-es szomszédja van, 0-vá válik. . A főprogramban kiírjuk a mátrixot mindaddig, ameddig már nem változik többé.

6. Írjunk programot, mely egy NxN-es mátrixot generál, majd létrehoz N szálat. Ezt követően időnként  generál egy i, illetve j indexet, és véletlenszerűen módosítja a mátrix i,j elemét, majd kiírja a módisított mátrixot egy állományba (a végére). Az i. szál időnként kiszámolja külön az i. sorban, illetve i. oszlopban levő elemek összegét, és csak akkor írja azt ki, ha valami módosult az előzőekhez képest.

Tippek / gyakori hibák

• Számolni kell azzal, hogy a folyamat globális változóihoz minden egyes szál hozzáfér, ellentétben a fork-al létrehozott gyerekfolyamatok esetével. Ha tehát az egyik szál módosít egy értéket, az összes többi látja a módosítást.
• ha pl. ciklusban hozunk létre egymás után több szálat, és a szálnak különbözõ értékeket szeretnénk megadni paraméterként, akkor használjunk erre tömböt, és a tömb megfelelő elemét adjuk át paraméterként, különben meglepetésként érhet, hogy pl. több szál ugyanazt az értéket írja ki, pedig mi úgy gondoljuk, hogy különbözőeket kéne.
• Az ilyen jellegű egész-pointer konverziót is jobb kerülni (lásd a pthread_create utolsó paramétere), annak ellenére, hogy (egész értékre legalabbis) "működik" (int i ciklusváltozó):                                                                                                                                                                                                
  pthread_create(&tid[i], NULL, (void *) fg, (void *) i);
• Ha a szálak létrehozása után a főprogram befejeződik (anélkül, hogy megvárná a szálak befejeződését - pthread_join -), a szálak sem fognak tovább futni.
• Adjunk lehetőséget arra, hogy a szálak párhuzamosan futhassanak (azaz semmiképpen NE azután hozzuk létre a következő szálat, miután az előzőt bevártuk)