42Seoul 과제 중 하나인 Philosophers 과제 요구 사항을 정리한 포스트이다.

Overview

과제를 성공적으로 수행하기 위해 알아야할 사항

• 1 명 이상의 철학자가 원탁에 앉으며, 테이블 중앙에는 커다란 스파게티 그릇이 있다.
• 철학자들은 교대로 먹거나 생각하거나 잠을 잔다.
  • 철학자들은 먹는 동안 생각하지도 자지도 않는다.
  • 생각하는 동안 철학자들은 먹지도 자지도 않는다.
  • 철할자들은 잠자는 동안에는 먹지도 생각하지도 않는다.
• 테이블에 포크가 있으며, 철학자 수만큼 포크가 있다.
• 철학자는 오른손과 왼손 포크를 양손에 하나씩 들고 먹는다. 즉, 스파게티를 먹는데 2개의 포크를 사용한다.
• 철학자는 식사를 마치면 포크를 다시 탁자 위에 놓고 자기 시작하며, 깨어나면 생각하기 시작한다.
• 만약 철학자는 굶어 죽는다면 시뮬레이션이 중지된다.
• 모든 철학자는 먹어야 하며 절대 굶어서는 안 된다.
• 철학자들은 서로 이야기하지 않는다.
• 철학자들은 다른 철학자가 곧 죽을지 모른다.
• 철학자는 죽음을 피해야 한다고 말할 필요가 없다.

Global Rules

mandatory part에 대한 프로그램을 작성하고 bonus part를 수행하기로 결정한 경우 bonus part에 대해 다른 프로그램을 작성해야 한다.
또한 둘 다 다음 규칙을 준수해야 한다.

• 전역 변수는 금지된다.
• 프로그램은 다음 인수를 취해야 한다.
  number_of_philosophers, time_to_die, time_to_eat, time_to_sleep,
  [number_of_times_each_philosopher_must_eat]
  • number_of_philosophers: 철학자의 수와 포크의 수
  • time_to_die(in miliseconds): 마지막 식사가 시작된 이후 또는 시뮬레이션이 시작된 이후 철학자가 time_to_die ms 이내에 먹기 시작하지 않는다면 죽는다.
  • time_to_eat(in miliseconds): 철학자가 식사하는 데 걸리는 시간이며, 그 시간 동안 두 개의 포크를 잡아야 한다.
  • time_to_sleep(in miliseconds): 철학자가 잠을 자는 시간
  • number_of_times_each_philosopher_must_eat(optional argument): 모든 철학자가 최소 number_of_times_each_philosopher_must_eat 시간 이상을 먹었다면(이 시간 내에 모두 살아있다면) 시뮬레이션이 중지됩니다. 지정하지 않으면 철학자는 죽을 때 시뮬레이션이 중지된다.
• 각 철학자는 1에서 number_of_philosophers까지의 숫자를 갖는다.
• 철학자 번호 1은 철학자 번호 number_of_philosophers 옆에 있습니다.
• 철학자 번호 N은 철학자 번호 N - 1과 철학자 번호 N + 1 사이에 있다.

프로그램 로그 정보:

• 철학자의 상태 변경은 다음과 같이 형식화되어야 한다.

  • timestamp_in_ms X has taken a fork
  • timestamp_in_ms X is eating
  • timestamp_in_ms X is sleeping
  • timestamp_in_ms X is thinking
  • timestamp_in_ms X died

    timestamp_in_ms: 현재 타임스탬프(milisecond)
    X: 철학자 번호

• 표시된 상태 메시지는 다른 메시지와 섞여서는 안된다.

• 철학자가 죽고나서, 철학자가 사망했음을 알리는 메시지는 10ms 이내에 표시되어야 한다.

• 철학자는 죽음을 피해야 한다!

프로그램에 데이터 레이스(data race)가 없어야 한다.
즉, 2개 이상의 쓰레드(Thread)에서 동시에 같은 데이터의 값을 수정하면 안된다.

Mandatory part

항목	요구사항
Program name	philo
Turn in files	Makefile, *.h, *.c, in directory philo/
Makefile	NAME, all, clean, fclean, re
Arguments	number_of_philosophers, time_to_die, time_to_eat, time_to_sleep, [number_of_times_each_philosopher_must_eat]
External functs.	memset, printf, malloc, free, write, usleep, gettimeofday, pthread_create, pthread_detach, pthread_join, pthread_mutex_init, pthread_mutex_destroy, pthread_mutex_lock, pthread_mutex_unlock
Libft authorized	No
Description	Philosophers with threads and mutexes

mandatory part 대한 구체적인 규칙:

• 각 철학자는 쓰레드(thread)가 되어야 한다.
• 각 철학자 사이에는 하나의 포크가 있다. 따라서 여러 철학자가 있는 경우, 각 철학자는 양쪽에 포크가 있다.
• 철학자가 1 명이라면 식탁에는 포크가 하나만 있어야 한다.
• 철학자가 포크를 복제하는 것을 방지하려면 각각에 대한 뮤텍스로 포크 상태를 보호해야 한다.

Bonus part

항목	요구사항
Program name	philo_bonus
Turn in files	Makefile, *.h, *.c, in directory philo_bonus/
Makefile	NAME, all, clean, fclean, re
Arguments	number_of_philosophers, time_to_die, time_to_eat, time_to_sleep, [number_of_times_each_philosopher_must_eat]
External functs.	memset, printf, malloc, free, write, fork, kill, exit, pthread_create, pthread_detach, pthread_join, usleep, gettimeofday, waitpid, sem_open, sem_close, sem_post, sem_wait, sem_unlink
Libft authorized	No
Description	Philosophers with threads and semaphores

bonus part의 프로그램은 mandatory part 프로그램과 동일한 argument들를 사용힌다.
global rules 부분의 요구 사항을 준수해야 한다.

bonus part에 대한 구체적인 규칙:

• 모든 포크는 테이블 중앙에 위치한다.
• 메모리에 상태(state)가 없지만 사용 가능한 포크의 수는 세마포어로 표시된다.
• 각 철학자는 프로세스(process)이어야 한다. 그러나 메인 프로세스(main process)는 철학자가 되어서는 안된다.