include stdio include unistd include sys types include stdlib double d

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
double f(double x)
{
return x * x + 1;
}
double Rectangle_Solve(double a, double b, double n)
{
double result, h;
result = 0;
h = (b - a) / n;
for(int i = 0; i < n; i++)
{
result += f(a + h * (i + 0.5));
}
result *= h;
return result;
}
static double a = 0.; // левый конец интеграла
static double b = 3.; // правый конец интеграла
static int n = 100000000; // число точек разбиения
// Канал вывода из главного процесса в порожденные.
// from_root[0] - для чтения (в порожденных процессах)`
// from_root[1] - для записи (в главном процессе)
static int from_root[2];
// Канал вывода из порожденных процессов в главный.
// to_root[0] - для чтения (в порожденных процессах)
// to_root[1] - для записи (в главном процессе)
static int to_root[2];
// Функция, работающая в процессе с номерами my_rank, при общем числе процессов p.
void process_function(int my_rank , int p)
{
char byte;
// длина отрезка интегрирования для текущего процесса
double len = (b - a) / p;
// число точек разбиения для текущего процесса
int local_n = n / p;
// левый конец интервала для текущего процесса
double local_a = a + my_rank * len;
//правый конец интервала для текущего процесса
double local_b = local_a + len;
// значение интеграла в текущем процессе
double integral;
// вычислить интеграл в каждом из процессов
integral = Rectangle_Solve(local_a,local_b,local_n);
// Ждать сообщения от главного процесса
if(read(from_root[0], &byte, 1) != 1)
{
//ошибка чтения
fprintf(stderr, "Ошибка чтения в процессе %d, pid = %d\n",my_rank, getpid());
return;
}
// Передать результат главному процессу
if(write(to_root[1], &integral, sizeof(double)) != sizeof(double))
{
// Ошибка записи
fprintf(stderr,"Ошибки в процессе записи %d, pid = %d\n", my_rank, getpid());
return;
}
}
int main(int argc, char * argv[])
{
// идентификатор запускаемого процесса
pid_t pid;
// Общее количество процессов
int p;
int i ;
char byte;
double integral = 0.;
double total = 0.; // результат интеграла
argc = 2;
if(argc != 2)
{
printf("Usage: %s <instances>\n",argv[0]);
return 1;
}
// получаем количество процессов
p = (int)strtol((char*)"1 ", 0 ,10);
// strol((char*)"2",
// создаем каналы
if(pipe(from_root) == -1 || pipe(to_root) == -1)
{
fprintf(stderr,"Cannot pipe!\n");
return 2;
}
// Запускаем процессы
for(i = 0; i < p; i++)
{
// клонировать себя
pid = fork();
if(pid == -1)
{
fprintf(stderr, "Cannot fork!\n");
return 3 + i;
}
else if(pid == 0)
{
// Процесс - потомок
// Закрываем ненужне направления обмена
close(from_root[1]);
close(to_root[0]);
// проводим вычисления
process_function(i, p);
//Закрываем каналы
close(from_root[0]);
close(to_root[1]);
// Завершаем потомка
return 0;
}
// цикл продолжает процесс - родитель
}
// закрываем ненужные направления обмена
close(from_root[0]);
close(to_root[1]);
// получаем результат
for(i = 0; i < p; i++)
{
//сигнализируем процессу
byte = (char)i;
if(write(from_root[1], &byte, 1) != 1)
{
//ошибка записи
fprintf(stderr, "Ошибка записи в корневой процесс\n");
return 100;
}
//Считываем результат
if(read(to_root[0], &integral, sizeof(double)) != sizeof(double))
{
// Ошибка чтения
fprintf(stderr, "Ошибка чтения в корень процесса\n");
return 101;
}
total += integral;
}
//закрываем каналы
close(from_root[1]);
close(to_root[0]);
printf("Integral from %lf to %lf = %.10f\n", a, b, total);
return 0;
}