Corso di Laurea in Ing. Informatica, Universita' La Sapienza
Sistemi Operativi II
Docente Roberto Baldoni

Esempio di domanda di programmazione (argomento: PIPE).

Si vuole realizzare un'applicazione che permetta di ottimizzare il calcolo della somma di tutti gli elementi di una matrice. Il programma principale crea N thread (1 per ogni riga), ogni thread esegue la somma degli elementi della riga e la comunica al programma principale tramite PIPE. Il programma principale ed attende tutte le somme di riga ed effettua la somma (come dallo schema di figura)

Di seguito viene riportato lo scheletro del programma principale; si richiede di scrivere la routine di gestione del thread ( void* row_sum(void* arg) ) per il calcolo della somma degli elementi di una riga e la relativa gestione della pipe.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#define N 4

struct thread_info {
   int pipe_fd[2];
   int* row;
   int thread_id;
};

void* row_sum(void*);

int main(int argc, char** argv)
{
   int   a[N][N] = {{1,1,4,1}, {2,2,1,2}, {1,3,4,1}, {4,1,2,1}};
   int   i;
   int   ret;
   int   sum = 0;
   int   **pd;
   void  *status;
   int   partial_sum[N];
   int   ok = 1;

   struct thread_info* info;
   pthread_t active_threads[N];

   *pd = (int*)malloc(N*sizeof(int));
   for (i=0; i<N; i++) {
      pd[i] = (int*)malloc(2*sizeof(int));

      if (pipe(pd[i]) == -1) perror("pipe() call failed");

      info = malloc (sizeof(struct thread_info));
      info->pipe_fd[0] = dup(pd[i][0]);
      info->pipe_fd[1] = dup(pd[i][1]);
      info->row = a[i];

      printf("Creata pipe %d. Canale di lettura = %d. Canale di scrittura = %d.\n", i, info->pipe_fd[0], info->pipe_fd[1]);
      info->thread_id = i;

      printf("Creo thread per la riga %d.\n",i);
      pthread_create(&active_threads[i], NULL, row_sum, (void *)info);
      close(pd[i][1]);
   }

   printf("Attesa fine dei thread e lettura somme parziali....");
   fflush(stdout);
	 for (i=0; i<N; i++) {
      pthread_join(active_threads[i], &status);
      if (*((int*)status) == 0) {
         while (1) {
            if ((ret = read(pd[i][0], &partial_sum[i], sizeof(int))) == -1) {
               printf("Errore per il thread %d. Read failed",i);
               ok = 0;
            }
            if (!ret) break;
         }
      }
      close(pd[i][0]);
   }
   printf("fatto.\n");

   for (i=0; i<N; i++) {
      printf("Somma parziale thread %d = %d.\n",i,partial_sum[i]);
      sum += partial_sum[i];
   }

   printf("Somma");
   if (!ok) printf(" parziale (possibili errori)");
   printf(" = %d\n", sum);
   exit(0);
}

void* row_sum(void* arg) {
   DA COMPLETARE
}