vlad-refactor
This commit is contained in:
60
vlad/lab_5/Makefile
Normal file
60
vlad/lab_5/Makefile
Normal file
@@ -0,0 +1,60 @@
|
||||
CC = gcc
|
||||
CFLAGS = -Wall -Wextra -std=c99 -g
|
||||
LDFLAGS_MQ = -lrt
|
||||
|
||||
# SERVER_ARGS: <total_honey> <portion> <period_ms> <starvation_ms>
|
||||
# WORKER_ARGS: <honey_portion>
|
||||
SERVER_ARGS = 1000 15 500 500
|
||||
WORKER_ARGS = 7
|
||||
|
||||
all: msg
|
||||
|
||||
# ===== POSIX MQ targets =====
|
||||
msg: msg_server msg_worker
|
||||
|
||||
msg_server: server.c common.h
|
||||
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $< $(LDFLAGS_MQ)
|
||||
|
||||
msg_worker: worker.c common.h
|
||||
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $< $(LDFLAGS_MQ)
|
||||
|
||||
# ===== Tests =====
|
||||
test_msg_server: msg
|
||||
@echo "=== Запуск сервера POSIX MQ ==="
|
||||
@echo "В другом терминале выполните: make test_msg_workers"
|
||||
./msg_server $(SERVER_ARGS)
|
||||
|
||||
test_msg_workers: msg
|
||||
@echo "=== Запуск нескольких пчёл ==="
|
||||
./msg_worker 7 & \
|
||||
./msg_worker 9 & \
|
||||
./msg_worker 5 & \
|
||||
wait
|
||||
|
||||
# Автотест: сервер в фоне, несколько пчёл
|
||||
test_all: msg
|
||||
@echo "=== Автотест POSIX MQ ==="
|
||||
./msg_server $(SERVER_ARGS) & \
|
||||
SRV=$$!; \
|
||||
sleep 2; \
|
||||
./msg_worker $(WORKER_ARGS) & \
|
||||
./msg_worker $(WORKER_ARGS) & \
|
||||
./msg_worker $(WORKER_ARGS) & \
|
||||
wait; \
|
||||
wait $$SRV
|
||||
|
||||
# Очистка
|
||||
clean:
|
||||
@echo "Очистка..."
|
||||
rm -f msg_server msg_worker
|
||||
|
||||
help:
|
||||
@echo "Available targets:"
|
||||
@echo " msg - Build POSIX message queue programs"
|
||||
@echo " test_msg_server - Run MQ server (use workers in another terminal)"
|
||||
@echo " test_msg_workers - Run several worker processes"
|
||||
@echo " test_all - Automatic end-to-end test"
|
||||
@echo " clean - Remove built files"
|
||||
@echo " help - Show this help"
|
||||
|
||||
.PHONY: all msg test_msg_server test_msg_workers test_all clean help
|
||||
16
vlad/lab_5/common.h
Normal file
16
vlad/lab_5/common.h
Normal file
@@ -0,0 +1,16 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
|
||||
#define REQ_QUEUE "/winnie_req"
|
||||
#define NAME_MAXLEN 64
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
pid_t pid;
|
||||
int want;
|
||||
char replyq[NAME_MAXLEN];
|
||||
} req_msg_t;
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
int granted;
|
||||
int remain;
|
||||
} rep_msg_t;
|
||||
230
vlad/lab_5/server.c
Normal file
230
vlad/lab_5/server.c
Normal file
@@ -0,0 +1,230 @@
|
||||
#define _GNU_SOURCE // для определения расширенных возможностей glibc
|
||||
#include <errno.h>
|
||||
#include <mqueue.h> // POSIX очереди сообщений: mq_open, mq_send, mq_receive, mq_timedreceive
|
||||
#include <signal.h> // sig_atomic_t, signal, SIGINT
|
||||
#include <stdbool.h> // bool, true/false
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
#include <stdio.h> // printf, fprintf, perror
|
||||
#include <stdlib.h> // atoi, malloc/free при желании
|
||||
#include <string.h> // memset, strncpy, strncmp
|
||||
#include <sys/stat.h> // константы прав доступа к объектам ФС
|
||||
#include <time.h> // clock_gettime, nanosleep, struct timespec
|
||||
|
||||
#include "common.h" // описания REQ_QUEUE, NAME_MAXLEN, req_msg_t, rep_msg_t и т.п.
|
||||
|
||||
#ifndef MAX_CLIENTS
|
||||
#define MAX_CLIENTS 128 // максимальное число клиентов, чьи очереди мы запомним
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
// Глобальный флаг остановки сервера по сигналу
|
||||
static volatile sig_atomic_t stop_flag = 0;
|
||||
// Обработчик SIGINT: просто выставляет флаг
|
||||
static void on_sigint(int) { stop_flag = 1; }
|
||||
|
||||
// Удобная функция "уснуть" на ms миллисекунд
|
||||
static void msleep(int ms) {
|
||||
struct timespec ts = {
|
||||
.tv_sec = ms / 1000,
|
||||
.tv_nsec = (ms % 1000) * 1000000L
|
||||
};
|
||||
nanosleep(&ts, NULL);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Простейший реестр клиентов: массив имён их ответных очередей */
|
||||
static char clients[MAX_CLIENTS][NAME_MAXLEN];
|
||||
static int client_count = 0;
|
||||
|
||||
// Добавляет имя очереди клиента в список, если его там ещё нет
|
||||
static void add_client(const char *name) {
|
||||
if (!name || name[0] == '\0') return;
|
||||
// Проверка на дубликат
|
||||
for (int i = 0; i < client_count; ++i) {
|
||||
if (strncmp(clients[i], name, NAME_MAXLEN) == 0) return;
|
||||
}
|
||||
// Если есть место — копируем имя в массив
|
||||
if (client_count < MAX_CLIENTS) {
|
||||
strncpy(clients[client_count], name, NAME_MAXLEN - 1);
|
||||
clients[client_count][NAME_MAXLEN - 1] = '\0';
|
||||
client_count++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рассылает всем запомненным клиентам сообщение STOP (granted=0, remain=0) */
|
||||
static void send_stop_to_clients(void) {
|
||||
rep_msg_t stoprep;
|
||||
memset(&stoprep, 0, sizeof(stoprep));
|
||||
stoprep.granted = 0;
|
||||
stoprep.remain = 0;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < client_count; ++i) {
|
||||
// Открываем очередь ответа клиента только на запись
|
||||
mqd_t q = mq_open(clients[i], O_WRONLY);
|
||||
if (q == -1) {
|
||||
// Лучшая попытка: если открыть не удалось — просто пропускаем
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
// Отправляем структуру-ответ без приоритета (0)
|
||||
mq_send(q, (const char *) &stoprep, sizeof(stoprep), 0);
|
||||
mq_close(q);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(int argc, char **argv) {
|
||||
// Ожидается: total_honey, portion, period_ms, starvation_ms
|
||||
if (argc != 5) {
|
||||
fprintf(stderr, "Usage: %s <total_honey> <portion> <period_ms> <starvation_ms>\n", argv[0]);
|
||||
return 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Разбираем параметры симуляции
|
||||
int remain = atoi(argv[1]); // сколько "мёда" всего
|
||||
int portion = atoi(argv[2]); // сколько Винни ест за один подход
|
||||
int period_ms = atoi(argv[3]); // период "еды" в миллисекундах
|
||||
int starvation_ms = atoi(argv[4]); // через сколько мс без еды считаем, что Винни умер с голоду
|
||||
|
||||
if (remain < 0 || portion <= 0 || period_ms <= 0 || starvation_ms < 0) {
|
||||
fprintf(stderr, "Bad args\n");
|
||||
return 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// На всякий случай удаляем старую очередь запросов, если осталась
|
||||
mq_unlink(REQ_QUEUE);
|
||||
|
||||
// Настроиваем атрибуты очереди запросов
|
||||
struct mq_attr attr;
|
||||
memset(&attr, 0, sizeof(attr));
|
||||
attr.mq_maxmsg = 10; // максимум 10 сообщений в очереди
|
||||
attr.mq_msgsize = sizeof(req_msg_t); // размер одного сообщения = размер структуры запроса
|
||||
|
||||
// Открываем общую очередь запросов: создаём и даём читать/писать
|
||||
// (читаем заявки и также сможем через неё послать STOP при желании)
|
||||
mqd_t qreq = mq_open(REQ_QUEUE, O_CREAT | O_RDWR, 0666, &attr);
|
||||
if (qreq == (mqd_t) -1) {
|
||||
perror("mq_open qreq");
|
||||
fprintf(stderr, "Hint: ensure msg_max>=10 and msgsize_max>=%zu\n", sizeof(req_msg_t));
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Для отладки выводим реальные атрибуты очереди
|
||||
struct mq_attr got;
|
||||
if (mq_getattr(qreq, &got) == 0) {
|
||||
fprintf(stderr, "Server: q=%s maxmsg=%ld msgsize=%ld cur=%ld\n",
|
||||
REQ_QUEUE, got.mq_maxmsg, got.mq_msgsize, got.mq_curmsgs);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Обработчик Ctrl+C: аккуратное завершение
|
||||
signal(SIGINT, on_sigint);
|
||||
|
||||
fprintf(stderr, "Server: started remain=%d portion=%d period=%dms starve=%dms\n",
|
||||
remain, portion, period_ms, starvation_ms);
|
||||
|
||||
// Инициализируем "текущее время" и моменты следующего приёма пищи / последней еды
|
||||
struct timespec now;
|
||||
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
|
||||
long long now_ns = (long long) now.tv_sec * 1000000000LL + now.tv_nsec;
|
||||
long long next_eat_ns = now_ns + (long long) period_ms * 1000000LL; // когда Винни в следующий раз ест
|
||||
long long last_feed_ns = now_ns; // когда он ел в последний раз
|
||||
|
||||
req_msg_t req; // буфер для входящего запроса
|
||||
bool need_stop_broadcast = false; // флаг: нужно ли разослать клиентам STOP
|
||||
|
||||
// Главный цикл сервера: обрабатываем запросы и "еду" до сигнала или окончания мёда
|
||||
while (!stop_flag) {
|
||||
// Обновляем текущее время
|
||||
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
|
||||
now_ns = (long long) now.tv_sec * 1000000000LL + now.tv_nsec;
|
||||
|
||||
// Сколько мс до следующего приёма пищи
|
||||
int sleep_ms = (int) ((next_eat_ns - now_ns) / 1000000LL);
|
||||
if (sleep_ms < 0) sleep_ms = 0;
|
||||
|
||||
// Дедлайн для mq_timedreceive: ждём сообщение не дольше sleep_ms
|
||||
struct timespec deadline = {
|
||||
.tv_sec = now.tv_sec + sleep_ms / 1000,
|
||||
.tv_nsec = now.tv_nsec + (sleep_ms % 1000) * 1000000L
|
||||
};
|
||||
if (deadline.tv_nsec >= 1000000000L) {
|
||||
deadline.tv_sec++;
|
||||
deadline.tv_nsec -= 1000000000L;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Пытаемся принять запрос до наступления дедлайна
|
||||
ssize_t rd = mq_timedreceive(qreq, (char *) &req, sizeof(req), NULL, &deadline);
|
||||
if (rd >= 0) {
|
||||
// Успешно прочитали структуру запроса
|
||||
if (req.want != 0) {
|
||||
// Регистрируем очередь ответа клиента, чтобы уметь послать ему STOP
|
||||
add_client(req.replyq);
|
||||
|
||||
rep_msg_t rep;
|
||||
if (remain > 0) {
|
||||
int grant = req.want;
|
||||
if (grant > remain) grant = remain;
|
||||
remain -= grant;
|
||||
rep.granted = grant; // сколько реально дали
|
||||
rep.remain = remain; // сколько осталось
|
||||
} else {
|
||||
// Мёд закончился — ничего не даём
|
||||
rep.granted = 0;
|
||||
rep.remain = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Открываем очередь ответа клиента и отправляем ему ответ
|
||||
mqd_t qrep = mq_open(req.replyq, O_WRONLY);
|
||||
if (qrep != (mqd_t) -1) {
|
||||
mq_send(qrep, (const char *) &rep, sizeof(rep), 0);
|
||||
mq_close(qrep);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
} else if (errno != ETIMEDOUT && errno != EAGAIN) {
|
||||
// Любая ошибка, кроме "таймаут" или "временно нет сообщений", логируется
|
||||
perror("mq_timedreceive");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// После приёма (или таймаута) обновляем текущее время и проверяем, пора ли Винни есть
|
||||
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
|
||||
now_ns = (long long) now.tv_sec * 1000000000LL + now.tv_nsec;
|
||||
|
||||
if (now_ns >= next_eat_ns) {
|
||||
if (remain > 0) {
|
||||
// Винни ест свою порцию (или остаток, если мёда меньше порции)
|
||||
int eat = portion;
|
||||
if (eat > remain) eat = remain;
|
||||
remain -= eat;
|
||||
last_feed_ns = now_ns;
|
||||
fprintf(stderr, "Winnie eats %d, remain=%d\n", eat, remain);
|
||||
} else {
|
||||
// Мёда нет: проверяем, не умер ли Винни с голоду (starvation_ms)
|
||||
if (starvation_ms > 0 &&
|
||||
(now_ns - last_feed_ns) / 1000000LL >= starvation_ms) {
|
||||
fprintf(stderr, "Winnie starved, stopping\n");
|
||||
need_stop_broadcast = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Планируем следующий приём пищи через period_ms
|
||||
next_eat_ns = now_ns + (long long) period_ms * 1000000LL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Если мёд закончился, надо будет всем сообщить STOP и завершаться
|
||||
if (remain <= 0) {
|
||||
need_stop_broadcast = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// При нормальном окончании (мёд закончился или Винни умер с голоду)
|
||||
// посылаем всем клиентам STOP
|
||||
if (need_stop_broadcast) {
|
||||
fprintf(stderr, "Server: broadcasting STOP to clients\n");
|
||||
send_stop_to_clients();
|
||||
msleep(100); // даём клиентам время получить сообщение
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Закрываем и удаляем очередь запросов
|
||||
mq_close(qreq);
|
||||
mq_unlink(REQ_QUEUE);
|
||||
|
||||
fprintf(stderr, "Server: finished\n");
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
123
vlad/lab_5/worker.c
Normal file
123
vlad/lab_5/worker.c
Normal file
@@ -0,0 +1,123 @@
|
||||
#define _GNU_SOURCE // для определения расширенных возможностей glibc
|
||||
#include <errno.h>
|
||||
#include <mqueue.h> // POSIX очереди сообщений: mq_open, mq_send, mq_receive
|
||||
#include <signal.h>
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
#include <stdio.h> // fprintf, perror, dprintf
|
||||
#include <stdlib.h> // atoi, rand_r
|
||||
#include <string.h> // memset, strncpy, snprintf
|
||||
#include <sys/stat.h> // права для mq_open (0666)
|
||||
#include <time.h> // time(), nanosleep, struct timespec
|
||||
#include <unistd.h> // getpid, STDOUT_FILENO
|
||||
|
||||
#include "common.h" // REQ_QUEUE, NAME_MAXLEN, req_msg_t, rep_msg_t
|
||||
|
||||
// Пауза на заданное количество миллисекунд
|
||||
static void msleep(int ms) {
|
||||
struct timespec ts = {
|
||||
.tv_sec = ms / 1000,
|
||||
.tv_nsec = (ms % 1000) * 1000000L
|
||||
};
|
||||
nanosleep(&ts, NULL);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(int argc, char **argv) {
|
||||
// Ожидается один аргумент: сколько мёда пчела просит за раз
|
||||
if (argc != 2) {
|
||||
fprintf(stderr, "Usage: %s <bee_portion>\n", argv[0]);
|
||||
return 2;
|
||||
}
|
||||
int portion = atoi(argv[1]);
|
||||
if (portion <= 0) {
|
||||
fprintf(stderr, "portion must be >0\n");
|
||||
return 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// PID пчелы и имя её личной очереди ответов
|
||||
pid_t me = getpid();
|
||||
char replyq[NAME_MAXLEN];
|
||||
snprintf(replyq, sizeof(replyq), "/bee_%d", (int) me);
|
||||
|
||||
// На всякий случай удаляем старую очередь с таким именем
|
||||
mq_unlink(replyq);
|
||||
|
||||
// Атрибуты очереди ответов (куда сервер будет слать rep_msg_t)
|
||||
struct mq_attr attr;
|
||||
memset(&attr, 0, sizeof(attr));
|
||||
attr.mq_maxmsg = 10;
|
||||
attr.mq_msgsize = sizeof(rep_msg_t);
|
||||
|
||||
// Создаём очередь ответов пчелы, только для чтения
|
||||
mqd_t qrep = mq_open(replyq, O_CREAT | O_RDONLY, 0666, &attr);
|
||||
if (qrep == (mqd_t) -1) {
|
||||
perror("mq_open reply");
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Открываем очередь запросов к серверу (общая очередь REQ_QUEUE)
|
||||
mqd_t qreq = -1;
|
||||
for (int i = 0; i < 50; i++) {
|
||||
qreq = mq_open(REQ_QUEUE, O_WRONLY);
|
||||
if (qreq != -1) break; // удалось открыть — выходим из цикла
|
||||
if (errno != ENOENT) {
|
||||
// другая ошибка, не "очередь ещё не создана"
|
||||
perror("mq_open req");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Если сервер ещё не создал очередь (ENOENT) — подождать и попробовать снова
|
||||
msleep(100);
|
||||
}
|
||||
if (qreq == -1) {
|
||||
// Не смогли открыть очередь запросов — выходим
|
||||
perror("mq_open req");
|
||||
mq_close(qrep);
|
||||
mq_unlink(replyq);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Инициализация отдельного генератора случайных чисел для этой пчелы
|
||||
unsigned seed = (unsigned) (time(NULL) ^ (uintptr_t) me);
|
||||
|
||||
// Основной рабочий цикл пчелы
|
||||
while (1) {
|
||||
// Ждём случайное время 100–699 мс перед очередным запросом
|
||||
int ms = 100 + (rand_r(&seed) % 600);
|
||||
msleep(ms);
|
||||
|
||||
// Формируем запрос к серверу
|
||||
req_msg_t req;
|
||||
memset(&req, 0, sizeof(req));
|
||||
req.pid = me;
|
||||
req.want = portion; // сколько мёда хотим получить
|
||||
strncpy(req.replyq, replyq, sizeof(req.replyq) - 1); // куда слать ответ
|
||||
|
||||
// Отправляем запрос в очередь REQ_QUEUE
|
||||
if (mq_send(qreq, (const char *) &req, sizeof(req), 0) == -1) {
|
||||
perror("mq_send");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Ждём ответ от сервера в своей очереди
|
||||
rep_msg_t rep;
|
||||
ssize_t rd = mq_receive(qrep, (char *) &rep, sizeof(rep), NULL);
|
||||
if (rd == -1) {
|
||||
perror("mq_receive");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Если нам больше ничего не дают (granted <= 0) — выходим
|
||||
if (rep.granted <= 0) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Иначе логируем, сколько мёда получили и сколько осталось у сервера
|
||||
dprintf(STDOUT_FILENO, "Bee %d got %d, remain %d\n",
|
||||
(int) me, rep.granted, rep.remain);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Очистка ресурсов: закрываем очереди и удаляем личную очередь ответов
|
||||
mq_close(qreq);
|
||||
mq_close(qrep);
|
||||
mq_unlink(replyq);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user