diff --git a/lab_5/server.c b/lab_5/server.c index 895d467..9559569 100644 --- a/lab_5/server.c +++ b/lab_5/server.c @@ -1,38 +1,47 @@ -#define _GNU_SOURCE +#define _GNU_SOURCE // для определения расширенных возможностей glibc #include -#include -#include -#include +#include // POSIX очереди сообщений: mq_open, mq_send, mq_receive, mq_timedreceive +#include // sig_atomic_t, signal, SIGINT +#include // bool, true/false #include -#include -#include -#include -#include -#include +#include // printf, fprintf, perror +#include // atoi, malloc/free при желании +#include // memset, strncpy, strncmp +#include // константы прав доступа к объектам ФС +#include // clock_gettime, nanosleep, struct timespec -#include "common.h" +#include "common.h" // описания REQ_QUEUE, NAME_MAXLEN, req_msg_t, rep_msg_t и т.п. #ifndef MAX_CLIENTS -#define MAX_CLIENTS 128 +#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}; + struct timespec ts = { + .tv_sec = ms / 1000, + .tv_nsec = (ms % 1000) * 1000000L + }; nanosleep(&ts, NULL); } -/* Simple client registry (stores unique reply queue names) */ +/* 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'; @@ -40,44 +49,55 @@ static void add_client(const char *name) { } } -/* Send a STOP reply (granted=0) to all recorded clients */ +/* 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 == (mqd_t) -1) { - // best-effort: skip if cannot open + 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 \n", argv[0]); return 2; } - int remain = atoi(argv[1]); - int portion = atoi(argv[2]); - int period_ms = atoi(argv[3]); - int starvation_ms = atoi(argv[4]); + + // 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; // ваш системный максимум = 10 - attr.mq_msgsize = sizeof(req_msg_t); + 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 на O_RDWR: читаем заявки и посылаем STOP + // 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"); @@ -85,30 +105,40 @@ int main(int argc, char **argv) { 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 next_eat_ns = (long long) now.tv_sec * 1000000000LL + now.tv_nsec + (long long) period_ms * 1000000LL; - long long last_feed_ns = (long long) now.tv_sec * 1000000000LL + now.tv_nsec; + 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; - bool need_stop_broadcast = false; + 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); - long long now_ns = (long long) now.tv_sec * 1000000000LL + now.tv_nsec; + 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 @@ -118,10 +148,12 @@ int main(int argc, char **argv) { 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) { - /* record client's reply queue so we can notify it on shutdown */ + // Регистрируем очередь ответа клиента, чтобы уметь послать ему STOP add_client(req.replyq); rep_msg_t rep; @@ -129,12 +161,15 @@ int main(int argc, char **argv) { int grant = req.want; if (grant > remain) grant = remain; remain -= grant; - rep.granted = grant; - rep.remain = remain; + 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); @@ -142,42 +177,54 @@ int main(int argc, char **argv) { } } } 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 { - if (starvation_ms > 0 && (now_ns - last_feed_ns) / 1000000LL >= starvation_ms) { + // 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); + 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; } diff --git a/lab_5/worker.c b/lab_5/worker.c index 74557a6..27ffd44 100644 --- a/lab_5/worker.c +++ b/lab_5/worker.c @@ -1,25 +1,28 @@ -// worker.c -#define _GNU_SOURCE +#define _GNU_SOURCE // для определения расширенных возможностей glibc #include -#include +#include // POSIX очереди сообщений: mq_open, mq_send, mq_receive #include -#include #include -#include -#include -#include -#include -#include -#include +#include // fprintf, perror, dprintf +#include // atoi, rand_r +#include // memset, strncpy, snprintf +#include // права для mq_open (0666) +#include // time(), nanosleep, struct timespec +#include // getpid, STDOUT_FILENO -#include "common.h" +#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}; + 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 \n", argv[0]); return 2; @@ -30,67 +33,89 @@ int main(int argc, char **argv) { 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; } - mqd_t qreq = (mqd_t) -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 != (mqd_t) -1) break; + 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 == (mqd_t) -1) { + 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; - strncpy(req.replyq, replyq, sizeof(req.replyq) - 1); + 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; } - dprintf(STDOUT_FILENO, "Bee %d got %d, remain %d\n", (int) me, rep.granted, rep.remain); + + // 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);