Zadanie testowe z tematu pipe/FIFO

Zadanie #

W tym zadaniu zasymulujemy Laboratorium SOP. Laboratorium składa się z n (3 <= n <= 20, jedyny parametr programu) studentów oraz jednego nauczyciela. Studenci rozwiązują zadanie podzielone na cztery etapy, warte odpowiednio 3, 6, 7 i 5 punktów. Każdy student ma poziom umiejętności k (losowa liczba całkowita, 3 <= k <= 9), który określa jego zdolność do rozwiązania zadania.

Etapy #

  1. Tworzenie procesów:

    • Proces główny (nauczyciel) tworzy n procesów potomnych (studentów).
    • Każdy student wypisuje swój identyfikator procesu (PID) i kończy działanie.

  2. Sprawdzanie obecności:

    • Studenci komunikują się z nauczycielem za pomocą łączy nienazwanych.
    • Wszyscy studenci piszą do jednego, wspólnego łącza, natomiast nauczyciel komunikuje się ze studentami przez indywidualne łącza.
    • Nauczyciel sprawdza listę obecności, wysyłając do każdego studenta oraz na standardowe wyjście: Teacher: Is [PID] here?.
    • Studenci odpowiadają Student [PID]: HERE zarówno przez łącze, jak i na standardowe wyjście.
    • Po sprawdzeniu obecności wszyscy kończą działanie.

  3. Rozwiązywanie zadań:

    • Po sprawdzeniu obecności studenci rozpoczynają pracę nad zadaniem. Każdy etap zadania przebiega według następujących kroków:

      1. Wylosowanie liczby całkowitej t z zakresu [100, 500].
      2. Oczekiwanie t milisekund.
      3. Wylosowanie liczby q z zakresu [1, 20], oznaczającej wynik ich próby.
      4. Obliczenie wyniku próby jako k + q.
      5. Wysłanie swojego PID-a i wyniku próby do nauczyciela.
      6. Nauczyciel porównuje wynik próby studenta z poziomem trudności (d), który jest sumą punktów za dany etap oraz losowej liczby z zakresu [1, 20].
      7. Jeśli k + q >= d, student przechodzi etap pomyślnie; w przeciwnym razie go nie zalicza. Informacja o tym jest wysyłąna z powrotem do studenta.
      8. Nauczyciel wypisuje jeden z komunikatów:
        • Teacher: Student [PID] finished stage [X] (gdy zaliczył).
        • Teacher: Student [PID] needs to fix stage [X] (gdy nie zaliczył).
      9. Jeśli student ukończył wszystkie cztery etapy, wypisuje Student [PID]: I NAILED IT! i kończy działanie.

    • Nauczyciel oczekuje na zakończenie wszystkich studentów. Gdy wszyscy skończą, nauczyciel wypisuje Teacher: IT'S FINALLY OVER! i kończy działanie.

  4. Ograniczenie czasowe:

    • Laboratorium może zakończyć się, jeśli skończy się czas przewidziany na zadanie. Obsługę tego przypadku realizuje funkcja alarm(2), uruchamiana po sprawdzeniu obecności.
    • Po otrzymaniu sygnału SIGALRM nauczyciel wypisuje Teacher: END OF TIME!, przestaje oceniać studentów, wypisuje tabelę wyników, zwalnia zasoby i kończy pracę.
    • Każdy ze studentów wykrywa, że nauczyciel zakończył pracę i wypisuje Student [PID]: Oh no, I haven't finished stage [X]. I need more time. przed zakończeniem działania.

Przykładowe wyjście #

./sop-lab 5
Student: 47807
Student: 47808
Student: 47809
Student: 47810
Teacher: 47806
Teacher: Is 47807 here?
Student 47807: HERE!
Teacher: Is 47808 here?
Student: 47811
Student 47808: HERE!
Teacher: Is 47809 here?
Student 47809: HERE!
Teacher: Is 47810 here?
Student 47810: HERE!
Teacher: Is 47811 here?
Student 47811: HERE!
Teacher: Student 47808 finished stage 1
Teacher: Student 47809 finished stage 1
Teacher: Student 47811 finished stage 1
Teacher: Student 47807 needs to fix stage 1
Teacher: Student 47810 finished stage 1
Teacher: Student 47809 finished stage 2
Teacher: Student 47807 finished stage 1
Teacher: Student 47808 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47810 finished stage 2
Teacher: Student 47811 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47807 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47809 finished stage 3
Teacher: Student 47810 needs to fix stage 3
Teacher: Student 47808 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47807 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47809 needs to fix stage 4
Teacher: Student 47811 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47807 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47809 needs to fix stage 4
Teacher: Student 47807 finished stage 2
Teacher: Student 47811 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47810 needs to fix stage 3
Teacher: Student 47808 needs to fix stage 2
Teacher: Student 47809 needs to fix stage 4
Teacher: Student 47807 finished stage 3
Teacher: Student 47811 finished stage 2
Teacher: Student 47810 needs to fix stage 3
Teacher: Student 47808 needs to fix stage 2
Student 47807: I NAILED IT!
Teacher: Student 47807 finished stage 4
Teacher: END OF TIME!
Teacher: 47807 - 21
Teacher: 47808 - 3
Teacher: 47809 - 16
Teacher: 47810 - 9
Teacher: 47811 - 9
Teacher: IT'S FINALLY OVER!
Student 47809: Oh no, I haven't finished stage 4. I need more time.
Student 47810: Oh no, I haven't finished stage 3. I need more time.
Student 47811: Oh no, I haven't finished stage 3. I need more time.
Student 47808: Oh no, I haven't finished stage 2. I need more time.