TÉLÉCOM & Management SudParis
TÉLÉCOM SudParis 2^ème année

TP Noté CSC4508/M2 du 21/05/10

Modalités

cd votreRepertoireDeTravailPourCSC4508M2
tar cvfz $USER.tgz TPNote2010

Préparation

cd votreRepertoireDeTravailPourCSC4508M2
cp ~simatic/Cours/CSC4508/tPNote2010.tgz .
tar xvfz tPNote2010.tgz
cd TPNote2010

Question 1 : Questions de cours (7 points)

Question 1.1 : Avant l'heure, ce n'est pas l'heure. Après l'heure, ce n'est pas l'heure non plus. (1,5 point)

Question 1.2 : Lecture de structures sans bavures... (1,5 point)

Question 1.3 : Parallélisation d'un algorithme de recherche d'un minimum (4 points)

• rechercheMin1.c
  
  /* rechercheMin1.c */
  #include <pthread.h>
  #include <limits.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  
  #define NB_THREADS 4
  
  int *theTab;
  int theTaille;
  
  void *rechercheDansSousTableau(void *arg){
    int iDepart = (*(int*)arg)*theTaille/NB_THREADS;
    int min, i;
    min = theTab[iDepart];
    for (i=iDepart+1; i<iDepart+theTaille/NB_THREADS; i++) {
      if (min > theTab[i]) {
        min = theTab[i];
      }
    }
    pthread_exit((void*)&min);
  }
  
  int rechercheMin1(int tab[], int taille){
    int min=INT_MAX, i, rc;
    pthread_t thread[NB_THREADS];
  
    theTab = tab;
    theTaille = taille;
    for (i = 0; i < NB_THREADS; i++) {
      rc = pthread_create(&thread[i], NULL, rechercheDansSousTableau, (void*)(&i));
      if (rc != 0){
        perror("pthread_create");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
    }
    for (i = 0; i < NB_THREADS; i++) {
      int *pThreadMin;
      rc = pthread_join(thread[i], (void*)(&pThreadMin));
      if (rc != 0){
        perror("pthread_join");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
      if (min > *pThreadMin){
        min = *pThreadMin;
      }
    }
    return min;
  }
  
• rechercheMin2.c
  
  /* rechercheMin2.c */
  #include <pthread.h>
  #include <limits.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  
  #define NB_THREADS 4
  
  int *theTab;
  int theTaille;
  int theMin;
  
  void *rechercheDansSousTableau(void *arg){
    int iDepart = ((int)arg)*theTaille/NB_THREADS;
    int min, i;
    for (i=iDepart; i<iDepart+theTaille/NB_THREADS; i++) {
      if (theMin > theTab[i]) {
        theMin = theTab[i];
      }
    }
    pthread_exit(NULL);
  }
  
  int rechercheMin2(int tab[], int taille){
    int i, rc;
    pthread_t thread[NB_THREADS];
  
    theTab = tab;
    theTaille = taille;
    theMin = INT_MAX;
    for (i = 0; i < NB_THREADS; i++) {
      rc = pthread_create(&thread[i], NULL, rechercheDansSousTableau, (void*)i);
      if (rc != 0){
        perror("pthread_create");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
    }
    for (i = 0; i < NB_THREADS; i++) {
      rc = pthread_join(thread[i], NULL);
      if (rc != 0){
        perror("pthread_join");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
    }
    return theMin;
  }
• rechercheMin3.c
  
  /* rechercheMin3.c */
  #include <pthread.h>
  #include <limits.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  
  #define NB_THREADS 4
  
  int *theTab;
  int theTaille;
  int theMin;
  pthread_mutex_t mutex;
  
  void *rechercheDansSousTableau(void *arg){
    int iDepart = ((int)arg)*theTaille/NB_THREADS;
    int min, i;
    int rc;
    for (i=iDepart; i<iDepart+theTaille/NB_THREADS; i++) {
      if (theMin > theTab[i]) {
        rc = pthread_mutex_lock(&mutex);
        assert(rc == 0);
        theMin = theTab[i];
        rc = pthread_mutex_unlock(&mutex);
        assert(rc == 0);
      }
    }
    pthread_exit(NULL);
  }
  
  int rechercheMin3(int tab[], int taille){
    int i, rc;
    pthread_t thread[NB_THREADS];
  
    theTab = tab;
    theTaille = taille;
    theMin = INT_MAX;
    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
    for (i = 0; i < NB_THREADS; i++) {
      rc = pthread_create(&thread[i], NULL, rechercheDansSousTableau, (void*)i);
      if (rc != 0){
        perror("pthread_create");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
    }
    for (i = 0; i < NB_THREADS; i++) {
      rc = pthread_join(thread[i], NULL);
      if (rc != 0){
        perror("pthread_join");
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
    }
    return theMin;
  }
  

1. Dans le cas où l'application fait un seul appel à la fonction rechercheMin pendant son exécution, expliquez pourquoi chacune de ces trois implémentations risque de ne pas trouver la valeur minimum du tableau.
2. Supposons que les problèmes identifiés précédemment sont corrigés. On considère maintenant une application constituées de deux threads qui, au même moment, appellent la fonction rechercheMin pendant leur exécution, mais avec des tableaux différents en paramètre. Expliquez pourquoi le résultat de l'une des exécutions de rechercheMin sera incorrect.

Question 2 : Conception de deux nouveaux outils de synchronisation (7 points)

Question 2.1 : Conception de l'outil de synchronisation Loquet (4,5 points)

• nouveauLoquet(int valeurCompteur)
• decrementLoquet()
• attenteLoquet().

Question 2.2 : Application du Loquet : l'outil de synchronisation "CalculAsynchrone" (2,5 points)

• les algorithmes des fonctions
• nouveauCalculAsynchrone(pointeurSurFonctionDeCalculRenvoyantUnResultat) (où pointeurSurFonctiondeCalculRenvoyantUnResultat est un pointeur sur une fonction de calcul qui renvoie un résultat de type Résultat),
• obtenirResultat() qui renvoie une valeur de type Resultat,
• etatCalculAsynchrone() qui renvoie EN_COURS_D_EXECUTION ou FINI,
• l'algorithme du thread T_s.

Question 3 : Appel procédural entre processus (6 points)

Question 3-1 : Implémentation basique (3 points)

Question 3-2 : Gestion de multiples processus client (1 point)

1. (0,5 point) Expliquez le problème et la solution que vous proposez ;
2. Recopiez Q3-1/*.[hc] dans Q3-2 ;
3. (0,5 point) Modifiez ces fichiers de manière à gérer correctement de multiples processus client.

Question 3-3 : Processus serveur multi-threadé (2 points)

1. (1 point) Décrivez les grandes lignes de la solution qui vous semble la plus adaptée. NB : cette solution peut ou peut ne pas utiliser de la mémoire partagée et/ou des sémaphores.
   Veillez à expliquer vos motivations pour le choix de cette solution.
2. Recopiez Q3-2/*.[hc] dans Q3-3 ;
3. (1 point) Modifiez ces fichiers pour implémenter votre solution.