Clemente Galdi » 25.Esercitazioni sulla sincronizzazione tra thread

Esercizio 1

Scrivere un programma C in cui:

• Il master thread:
  • Inizializza una variabile globale a=0;
  • crea un thread produttore ed un thread consumatore;
  • In un ciclo infinito visualizza il valore di a.
• Il Thread produttore:
  • incrementa, ad ogni passola variabile a di due unità e dorme per un secondo.
• Il Thread consumatore:
  • decrementa la variabile a di una unità e dorme per un secondo.
• Il processo termina quando a>10.

I thread utilizzano un mutex per la sincronizzazione.

Esercizio 2

Scrivere un programma C che crea 10 thread produttori e 5 thread cosumatori:

• I thread condividono una variabile intera.
• Ogni thread produttore incrementa di una unità la variabile condivisa se e solo se il valore della stessa è inferiore a 20.
• Ogni thread consumatore decrementa di una unità la variabile condivisa se e solo se il valore della stessa è superiore a 5.
• Tutti i thread, dopo l’operazione sulla variabile condivisa dormono per un secondo.

Utilizzare una condition variable per la sincronizzazione.

Esercizio 3

Scrivere un programma C che crea 5 thread produttori e 5 thread cosumatori:

• I thread condividono una coda circolare implementata tramite un array di 100 interi.
• Ogni thread produttore
  • genera cinque numeri casuali (funzione random())
  • Inserisce gli interi in coda
• Ogni thread consumatore
  • Estrae un elemento dalla coda e lo visualizza.
• Tutti i thread, dopo l’operazione sulla variabile condivisa dormono per un secondo.

Utilizzare una condition variable per la sincronizzazione.

Esercizio 4

Scrivere un applicazione multi-thread in linguaggio C in cui il master thread:

• Crea un thread che:
  • esamina ricorsivamente le directory a partire dalla directory corrente;
  • inserisce i nomi di tutti i file regolari in una lista dinamica “elenco” condivisa tra tutti i thread;
  • prima di terminare, pone a 0 la variabile “termina”.
• Crea 5 thread.
  • Ogni thread riceve come parametro una stringa (ad. Esempio: “thread1″, “thread2″, “thread3″, “thread4″, “thread5″).
  • Se esistono elementi nella lista:
    • Estrae un elemento dalla lista;
    • Apre il file;
    • Legge dal file una riga (si assuma che tutte le righe dei file consistano di esattamente 100 byte);
    • Se la riga contiene la stringa ricevuta come parametro, inserisce il nome del file in una lista “match” condivisa tra tutti i thread.
  • Termina quando la variabile “termina” è pari a 0.

Esercizio 5

La dimensione di un file è pari al numero di byte che occupa su disco.
Definiamo ricorsivamente la “dimensione” di una directory come segue:

• La dimensione di una directory vuota è pari a zero;
• La dimensione di una directory che contiene solo file regolari è pari alla somma delle dimensioni dei file regolari;
• La dimensione di una directory che contiene file e sottodirectory è pari alla somma delle dimensioni dei file regolari e delle dimensioni delle sottodirectory in essa contenute.

Scrivere un’applicazione multi-thread che calcola ricorsivamente la dimensione della directory corrente, con le seguenti modalità:

• Per ogni sottodirectory viene creato un nuovo thread che calcola la dimensione della sottodirectory ad esso assegnato.

Esercizio 6

Scrivere una applicazione multi-thread in liguaggio C riceve su riga di comando i nomi di due file f1 ed f2:

• Sia assuma che la dimensione N del file sia un multiplo di 100 byte (N=100 k).
• Il master thread
  • Apre il file f1 in lettura.
  • Apre il file f2 in scrittura. Se f2 esiste, il suo contenuto viene eliminato.
  • Crea k thread T₀,T₁,…,T_k-1.
  • Il Thread T₁ analizza i byte nel range compreso tra 100i e 100(i+1)-1
    • T₀ analizza i byte da 0 a 99;
    • T₁ analizza i byte da 100 a 199;
    • …
  • Il Thread T₁
    • Legge il byte x in posizione j del proprio blocco da f1;
    • Converte x nell’intero y;
    • Scrive y nella posizione j in f2.

Esercizio 7

Scrivere un programma in cui:

• Il master thread
  • Blocca i segnali SIGUSR1 e SIGUSR2;
  • Apre un file text.txt (utilizzare una variabile globale per il file descriptor);
  • Crea due thread;
  • Invia al proprio PID il segnale SIGUSR1;
  • Attende la terminazione di entrambi I thread.
• Il thread 0
  • Blocca il segnale SIGUSR1;
  • Si mette in attesa di un segnale.
• Il thread 1
  • Blocca il segnale SIGURS2;
  • Si mette in attesa di un segnale.
• L’handler di SIGUSR1 (risp., SIGUSR2):
  • Visualizza Thread_id ed una riga del file;
  • Attende 1 secondo;
  • Invia SIGUSR2 (risp. SIGUSR1) al proprio PID.