[OS - lab3] Задача 1 - Танц со студентите

Ве најмуваат од шоуто „Танц со студентите“, да имплементирате софтвер кој автоматски ќе ги контролира портите за насочување на натпреварувачите.

Влезната порта директно води кон една од гардеробите, каде учесниците треба да се пресоблечат. Притоа, во секоја од двете гардероби може паралелно да влезат повеќе учесници од ист пол, но не повеќе од 10.

По пресоблекувањето, учесниците чекаат да дојде произволен партнер, по што излегуваат од соблекувалната и влегуваат во салата за танцување. Во салата паралелно може да танцуваат максимум три пара. По завршувањето на танцот, паровите излегуваат од салата по што може да влезе нов пар на нивно место.

Во почетниот код, дефинирани се класите Masko и Zensko, кои ги симболизираат учесниците од соодветниот пол. Од секој од типовите роботи паралелно се активни повеќе инстанци, кои може да танцуваат само еднаш.

Во имплементацијата, можете да ги користите следните методи од веќе дефинираната променлива show:

show.presobleci()
Го симболизира влегувањето во соблекувалната на учесниците и нивното пресоблекување
Не смее паралелно да биде повикан повеќе од 10 пати од исти пол на учесници
show.tancuvaj()
Го симболизира почетокот на танцот
Се повикува само од машките учесници, бидејќи тие водат при танцувањето
Машкото пред повикот, треба да се осигура дека е присутна учесничка која ќе му биде партнерка
Не смее да има повеќе од три паралелни повици на овој метод
Претходно назначените методи манипулираат со споделен ресурс и ниту еден од нив не е атомичен.

Вашата задача е да ги имплементирате методите Masko.ucestvo() и Zensko.ucestvo() и init(). При имплементацијата, не смеете да додадете try-catch блок во нив. Потребните семафори, глобални променливи и променливи за состојбата на роботите треба да ги дефинирате самите.

Доколку имате грешка, ќе ја добиете пораката:

Procesot ne e sinhroniziran spored uslovite na zadacata


package Zadaca1;

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 *
 * @author ristes
 */
public class TancSoStudentite {
    //TODO: Definicija na globalni promenlivi i semafori
    static Semaphore maleRoom;
    static Semaphore girlRoom;
    static Semaphore roomForDance;
    static Semaphore girlPermission;



    public void init() {
        maleRoom = new Semaphore(10);
        girlRoom = new Semaphore(10);
        roomForDance = new Semaphore(3);
        girlPermission = new Semaphore(0);
        //TODO: da se implementira

    }

    class Masko extends Thread {
        //TODO: Definicija  na promenlivi za sostojbata

        public void ucestvo() throws InterruptedException {
            //TODO: da se implementira
            maleRoom.acquire();
            show.presobleci();
            maleRoom.release();
            // samo maskoto go povikuva metodot tancuvaj
            roomForDance.acquire();
            girlPermission.acquire();
            show.tancuvaj();
            roomForDance.release();
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                ucestvo();
            } catch (InterruptedException e) {
                // Do nothing
            } catch (Exception e) {
                exception = e;
                hasException = true;
            }
        }

        @Override
        public String toString() {
            return String.format("m\t%d", getId());
        }
        public Exception exception = null;
    }

    class Zensko extends Thread {
        //TODO: Definicija  na promenlivi za sostojbata

        public void ucestvo() throws InterruptedException {
            //TODO: da se implementira
            girlRoom.acquire();
            show.presobleci();
            girlRoom.release();
            girlPermission.release();


        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                ucestvo();
            } catch (InterruptedException e) {
                // Do nothing
            } catch (Exception e) {
                exception = e;
                hasException = true;
            }
        }

        @Override
        public String toString() {
            return String.format("z\t%d", getId());
        }
        public Exception exception = null;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            TancSoStudentite environment = new TancSoStudentite();
            environment.start();
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    public void start() throws Exception {
        show = new Show();
        init();
        HashSet<Thread> threads = new HashSet<Thread>();
        for (int i = 0; i < BROJ_INSTANCI; i++) {
            Zensko z = new Zensko();
            Masko m = new Masko();
            threads.add(z);
            threads.add(m);
        }

        for (Thread t : threads) {
            t.start();
        }

        boolean valid = true;
        for (Thread t : threads) {
            if (!hasException) {
                t.join();
            } else {
                t.interrupt();
            }
        }
        show.printStatus();

    }

    public class Show {

        public static final int BROJ_GARDEROBA = 10;
        public static final int BROJ_TEREN = 3;
        public static final int TYPE_MASKO = 1;
        public static final int TYPE_ZENSKO = 2;
        public static final int TYPE_UNKNOWN = -1;

        public Show() {
        }
        public int brojMaskiGarderoba = 0;
        public int brojZenskiGarderoba = 0;
        public int brojTancuvanja = 0;
        public int maxMaskiGarderoba = 0;
        public int maxZenskiGarderoba = 0;
        public int maxTancuvanja = 0;

        public void presobleci() throws RuntimeException {
            log(null, "presobleci start");
            Thread t = Thread.currentThread();
            if (t instanceof Masko) {
                synchronized (RANDOM) {
                    brojMaskiGarderoba++;
                    if (brojMaskiGarderoba > 10) {
                        exception("Ne moze da ima poveke od 10 maski vo maskata garderoba.");
                    }
                    if (brojMaskiGarderoba > maxMaskiGarderoba) {
                        maxMaskiGarderoba = brojMaskiGarderoba;
                    }
                }
                waitRandom();
                synchronized (RANDOM) {
                    brojMaskiGarderoba--;
                }
            } else {
                synchronized (RANDOM) {
                    brojZenskiGarderoba++;
                    if (brojZenskiGarderoba > 10) {
                        exception("Ne moze da ima poveke od 10 zenski vo zenskata garderoba.");
                    }
                    if (brojZenskiGarderoba > maxZenskiGarderoba) {
                        maxZenskiGarderoba = brojZenskiGarderoba;
                    }
                }
                waitRandom();
                synchronized (RANDOM) {
                    brojZenskiGarderoba--;
                }
            }
            log(null, "presobleci kraj");
        }

        public void tancuvaj() throws RuntimeException {
            log(null, "tancuvaj start");
            synchronized (RANDOM) {
                brojTancuvanja++;
                if (brojTancuvanja > BROJ_TEREN) {
                    exception("Ne moze paralelno da tancuvaat poveke od 3 para.");
                }

                if (brojTancuvanja > maxTancuvanja) {
                    maxTancuvanja = brojTancuvanja;
                }
            }
            waitRandom();
            synchronized (RANDOM) {
                brojTancuvanja--;
            }
            log(null, "tancuvaj kraj");
        }

        private void waitRandom() {
            try {
                int r;
                synchronized (RANDOM) {
                    r = RANDOM.nextInt(RANDOM_RANGE);
                }
                Thread.sleep(r);
            } catch (Exception e) {
                //do nothing
            }
        }

        private void exception(String message) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(message);
            log(e, null);
            hasError = true;
            throw e;
        }

        public int getType() {
            Thread t = Thread.currentThread();
            if (t instanceof Masko) {
                return TYPE_MASKO;
            } else if (t instanceof Zensko) {
                return TYPE_ZENSKO;
            } else {
                return TYPE_UNKNOWN;
            }
        }

        private synchronized void log(RuntimeException e, String action) {
            Thread t = Thread.currentThread();
            if (e == null) {
                actions.add(t.toString() + "\t(a): " + action);
            } else {
                actions.add(t.toString() + "\t(e): " + e.getMessage());
            }
        }

        public synchronized void printLog() {
            System.out.println("Poradi konkurentnosta za pristap za pecatenje, mozno e nekoja od porakite da ne e na soodvetnoto mesto.");
            System.out.println("Log na izvrsuvanje na akciite:");
            System.out.println("=========================");
            System.out.println("(tip m<=>Masko, tip z<=>Zensko)");
            System.out.println("tip\tid\takcija/error");
            System.out.println("=========================");
            for (String l : actions) {
                System.out.println(l);
            }
        }

        public void printStatus() {
            if (!hasError) {
                int poeni = 25;
                System.out.println("Procesot e uspesno sinhroniziran");
                if (show.maxMaskiGarderoba == 1 || show.maxZenskiGarderoba == 1) {
                    System.out.println("\t-no ima maksimum eden ucesnik vo garderobata.");
                    poeni -= 5;
                }
                if (show.maxTancuvanja == 1) {
                    System.out.println("\t-no ima maksimum edna proverka vo eden moment.");
                    poeni -= 5;
                }

                System.out.println("Osvoeni poeni: " + poeni);

            } else {
                System.out.println("Procesot ne e sinhroniziran spored uslovite na zadacata");
                show.printLog();
                System.out.println("Maksimum mozni poeni: 15");
            }

        }
        private List<String> actions = new ArrayList<String>();
        private boolean hasError = false;
    }
    // Konstanti
    public static int BROJ_INSTANCI = 1000;
    public static final Random RANDOM = new Random();
    public static final int RANDOM_RANGE = 3;
    // Instanca od bafferot
    public Show show;
    public boolean hasException = false;
}