tp6
This commit is contained in:
@@ -33,6 +33,9 @@ Rappels sur la gestion de la [mémoire](cours/memoire.pdf), [td1](td/td1/td1.pdf
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#### Semaine 5 (28/09 - 02-10)
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[Signaux](cours/signaux.pdf), [td5](td/td5/td5.pdf), [tp5](tp/tp5).
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### Semaine 6 (05/10 - 09/10)
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[Tubes, redirections](cours/pipe.pdf), [td6](td/td6/td6.pdf), [tp6](tp/tp6).
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@@ -0,0 +1,77 @@
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# Redirections, tubes, synchronisation
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#### Ex1
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Soit le graphe de processus suivant (un tube est établi entre Pf2 et
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Pf1f1)
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```bash
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| P
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|____
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| \ Pf1
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| \
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| \
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|\Pf2 |\
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| \ | \Pf1f1
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| \ | \
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O O O O
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()-->--()
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```
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1. Ecrivez un programme pipe-ex.c qui implante le graphe ci-dessus
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(y compris le tube) et tel que :
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- Pf2 écrive en permanence toutes les 3 secondes son PID dans
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le tube en affichant ce qu'il écrit
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- Pf1f1 lise en permanence chaque seconde depuis tube
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`sizeof(pid_t)` en affichant ce qu'il lit
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Vérifiez que le programme fonctionne comme prévu, i.e il affiche
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:
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```bash
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16411 sent 16411
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16412 received 16411
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16411 sent 16411
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||||
16412 received 16411
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.....
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```
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2. Lancez le programme ci-dessus et faites les essais suivants
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(relancez le programme après chaque essai). Expliquez à chaque
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fois vos observations.
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1. Envoyez le signal `SIGSTOP` à Pf2, puis le signal SIGCONT à
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Pf2.
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2. Envoyez le signal `SIGSTOP` à Pf1f1, puis le signal SIGCONT à
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Pf1f1.
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3. Envoyez le signal `SIGTERM` à Pf2.
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4. Envoyez le signal `SIGTERM` à Pf1f1.
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3. Modifiez le programme pipe-ex.c en assurant que tous les
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processus ferment les descripteurs du tube non utilisés. Faites
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les mêmes essais que ci-dessus et expliquez ce que vous
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observez.
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4. Modifiez encore une fois le programme pipe-ex.c pour que les
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deux processus Pf1, Pf2 écrivent dans le tube simultanement et
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que seul Pf1f1 le lise. Qu'observez-vous ?
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#### Ex1
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Reprendre l'[exercice 1](../tp5/parallelisme.md) du tp précédent. Vous devez utiliser comme
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seul moyen de communication, entre les fils et le pere, des tubes (plus de `mmap`).
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Les processus fils, à la création, ne savent pas quelle tranche ils doivent sommer.
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1. De combien de tubes a-t-on besoin ?
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2. On rappelle que l'écriture dans un tube est atomique jusqu'à `PIPE_BUF`.
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3. Écrire le programme correspondant.
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#### Ex2
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Il s'agit d'un [exercice](./src/billes.c) classique de synchronisation. Des billes, dans une zone rectangulaire, se déplacent en rebodissant
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sur les parois et les unes sur les autres. Chaque bille est un processus. L'état global est une zone partagée, protégée
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en écriture par un sémaphore (cf cours).
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L'affichage graphique est géré par le processus père (superviseur). Chaque bille, après mise à jour de sa position,
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envoie un message au superviseur par un tube qui peut mettre à jour la fenêtre d'affichage. **Seule cette partie est à compléter**.
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<div align="center">
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<img src="billes.png">
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</div>
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Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 816 B |
@@ -0,0 +1,175 @@
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <unistd.h>
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#include <sys/wait.h>
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#include <sys/mman.h>
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#include <semaphore.h>
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#include <string.h>
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#include <math.h>
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#include <time.h>
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#include <assert.h>
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#include <X11/Xlib.h>
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#define NB_BILLES 20
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#define LARGEUR 640
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#define HAUTEUR 480
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#define RAYON 12
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#define FPS_DELAY_US 16000
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/* =========================================================
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* ÉTAT D'UNE BILLE + MESSAGE D'AFFICHAGE + ZONE PARTAGÉE
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||||
* ========================================================= */
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typedef struct {
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float x, y, vx, vy; /* position + vitesse */
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} etat_bille_t;
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typedef struct {
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int id;
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||||
float x, y; /* position sur la grille */
|
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} msg_bille_t;
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||||
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||||
typedef struct {
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||||
etat_bille_t billes[NB_BILLES];
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||||
sem_t sem_shm; /* protège billes[] */
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||||
} zone_partagee_t;
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||||
|
||||
/* =========================================================
|
||||
* PROCESSUS "BILLE" (fils)
|
||||
* ========================================================= */
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||||
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||||
void processus_bille(int id, int fd_ecriture, zone_partagee_t *zone) {
|
||||
while (1) {
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||||
sem_wait(&zone->sem_shm);
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||||
etat_bille_t *b = &zone->billes[id];
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||||
|
||||
b->x += b->vx;
|
||||
b->y += b->vy;
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||||
|
||||
if (b->x - RAYON < 0) { b->x = RAYON; b->vx = -b->vx; }
|
||||
if (b->x + RAYON > LARGEUR) { b->x = LARGEUR - RAYON; b->vx = -b->vx; }
|
||||
if (b->y - RAYON < 0) { b->y = RAYON; b->vy = -b->vy; }
|
||||
if (b->y + RAYON > HAUTEUR) { b->y = HAUTEUR - RAYON; b->vy = -b->vy; }
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||||
|
||||
for (int j = id + 1; j < NB_BILLES; j++) {
|
||||
etat_bille_t *autre = &zone->billes[j];
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float dx = autre->x - b->x;
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||||
float dy = autre->y - b->y;
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||||
float dist = sqrtf(dx * dx + dy * dy);
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||||
if (dist > 0.0f && dist < 2.0f * RAYON) {
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float nx = dx / dist, ny = dy / dist;
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float overlap = 2.0f * RAYON - dist;
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||||
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||||
b->x -= nx * overlap / 2.0f;
|
||||
b->y -= ny * overlap / 2.0f;
|
||||
autre->x += nx * overlap / 2.0f;
|
||||
autre->y += ny * overlap / 2.0f;
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||||
|
||||
float v1n = b->vx * nx + b->vy * ny;
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||||
float v2n = autre->vx * nx + autre->vy * ny;
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float diff = v2n - v1n;
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||||
|
||||
b->vx += diff * nx;
|
||||
b->vy += diff * ny;
|
||||
autre->vx -= diff * nx;
|
||||
autre->vy -= diff * ny;
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||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
msg_bille_t m = ; /* <- TODO */
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||||
sem_post(&zone->sem_shm);
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||||
write(); /* <- TODO */
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|
||||
usleep(FPS_DELAY_US);
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||||
}
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||||
}
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||||
|
||||
/* =========================================================
|
||||
* PROCESSUS SUPERVISEUR (parent)
|
||||
* ========================================================= */
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||||
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||||
void processus_superviseur(int fd_lecture) {
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||||
Display *dpy = XOpenDisplay(NULL);
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||||
|
||||
assert(dpy != 0);
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||||
|
||||
int screen = DefaultScreen(dpy);
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||||
Window win = XCreateSimpleWindow(dpy, RootWindow(dpy, screen),
|
||||
0, 0, LARGEUR, HAUTEUR, 1,
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||||
BlackPixel(dpy, screen), WhitePixel(dpy, screen));
|
||||
XSelectInput(dpy, win, ExposureMask | KeyPressMask);
|
||||
XMapWindow(dpy, win);
|
||||
GC gc = XCreateGC(dpy, win, 0, NULL);
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||||
|
||||
float px[NB_BILLES] = {0}, py[NB_BILLES] = {0};
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||||
|
||||
msg_bille_t m;
|
||||
|
||||
while (read(fd_lecture, &m, sizeof(m)) == (ssize_t)sizeof(m)) {
|
||||
if (m.id >= 0 && m.id < NB_BILLES) {
|
||||
px[m.id] = m.x;
|
||||
py[m.id] = m.y;
|
||||
}
|
||||
|
||||
XClearWindow(dpy, win);
|
||||
for (int i = 0; i < NB_BILLES; i++) {
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||||
XFillArc(dpy, win, gc,
|
||||
(int)px[i] - RAYON, (int)py[i] - RAYON,
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||||
RAYON * 2, RAYON * 2, 0, 360 * 64);
|
||||
}
|
||||
XFlush(dpy);
|
||||
}
|
||||
|
||||
XFreeGC(dpy, gc);
|
||||
XCloseDisplay(dpy);
|
||||
}
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||||
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||||
int main(int argc, char *argv[])
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{
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int fd[2]; /* --- tube : billes -> superviseur --- */
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||||
assert(pipe(fd) != -1);
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||||
/* --- zone partagée : billes + sémaphore, créée AVANT les fork() --- */
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||||
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||||
zone_partagee_t *zone = mmap(NULL, sizeof(zone_partagee_t),
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||||
PROT_READ | PROT_WRITE,
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||||
MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
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||||
assert(zone != MAP_FAILED);
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||||
assert(sem_init(&zone->sem_shm, 1 , 1) != -1); /* --- semaphore --> section critique --- */
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||||
srand(time(NULL));
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||||
for (int i = 0; i < NB_BILLES; i++) {
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||||
zone->billes[i].x = RAYON + rand() % (LARGEUR - 2 * RAYON);
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||||
zone->billes[i].y = RAYON + rand() % (HAUTEUR - 2 * RAYON);
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||||
zone->billes[i].vx = (rand() % 5 + 2) * (rand() % 2 ? 1 : -1);
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||||
zone->billes[i].vy = (rand() % 5 + 2) * (rand() % 2 ? 1 : -1);
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||||
}
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||||
|
||||
for (int i = 0; i < NB_BILLES; i++) {
|
||||
pid_t pid = fork();
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assert(pid >= 0);
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if (pid == 0) {
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||||
close(fd[0]); /* le fils ne lit pas le tube */
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||||
processus_bille(i, fd[1], zone);
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||||
close(fd[1]);
|
||||
munmap(zone, sizeof(zone_partagee_t));
|
||||
exit(0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
close(fd[1]); /* le parent n'écrit pas le tube */
|
||||
processus_superviseur(fd[0]);
|
||||
close(fd[0]);
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < NB_BILLES; i++) wait(NULL);
|
||||
|
||||
sem_destroy(&zone->sem_shm);
|
||||
munmap(zone, sizeof(zone_partagee_t));
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
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