В этой модели деятельность Слонов носит более коллективистский характер.

Каждый Слон ищет воду самостоятельно. Однако, найдя водоем, Слон сравнивает свою потребность с объемом водоема. Если его потребность меньше, чем объем водоема, Слон отправляет Ганеше сообщение, в котором указывает, сколько "лишней" воды он нашел. Ганеша находит в списке Слонов того Слона, который в настоящее время находится в поиске и имеет наибольшую потребность в воде, и направляет этого Слона к водоему, найденному его товарищем.

В отличие от предыдущих моделей, мы не применяем здесь "жесткого" прекращения деятельности Слонов: если сообщение о прекращении деятельности приходит к Слону в тот момент, когда он потребляет воду, Слон имеет возможность закончить потребление и, если после этого его потребность будет удовлетворена полностью, завершиться нормально.

В реализации этой модели передача информации между процессами происходит через очереди сообщений. Все Слоны посылают свои сообщения Ганеше в одну очередь, идентификатор которой представлен переменной msgGaneshaId. Для каждого Слона имеется собственная очередь, в которую Ганеша направляет сообщения, адресованные именно этому Слону. Идентификаторы этих очередей в программе процесса-Ганеши составляют массив msgId[]. Все очереди создает процесс-Ганеша и передает идентификаторы очередей дочернему процессу через параметры программы.

Предусмотрены два типа сообщений, которые процесс-Ганеша может отправлять процессам-Слонам:

Числовой тип сообщения	Символьное обозначение типа	Назначение сообщения	Содержание сообщения
1	GRANT	Сообщение о том, что Слону выделяется некоторый объем воды, найденной другим Слоном	Число - объем выделяемой порции
2	TERM	Требование Слону прекратить деятельность	<пустое>

Предусмотрены четыре типа сообщений, которые процесс-Слон может отправлять процессу-Ганеше:

Числовой тип сообщения	Символьное обозначение типа	Назначение сообщения	Содержание сообщения
1	NEED	Отправляется в начале деятельности Слона и при каждом изменении его потребности	Имя Слона <пробел> Число - размер потребности Слона
2	SUCC	Сообщение о том, что Слона приступил к водопою (независимо от того, нашел он воду сам или получил от другого Слона)	Имя Слона
3	REST	Сообщение о том, что у Слона имеется избыток воды; отправляется Слоном при нахождении водоема, объем которого превышает потребность Слона	Имя Слона <пробел> Число - размер избытка
4	FINISH	Сообщение о том, что Слона удовлетворил свою потребность и закончил деятельность	Имя Слона

Еще одна новая структура данных в этой программной модели - список резерва. Когда Ганеша получает от Слона сообщение о наличии избытка воды и не находит Слона, которому этот избыток можно перенаправить, Ганеша заносит полученную порцию в список резерва. Этот список организован как связный линейный список с обработкой LIFO, указатель на начало списка - переменная pList.

После создания очередей и запуска процессов-Слонов алгоритм деятельности Ганеши сводится к следующему:

• Ганеша устанавливает "будильник" на 10 сек (системным вызовом alarm).
• Ганеша входит в цикл, который повторяется до поступления сигнала от будильника.
• В каждой итерации цикла Ганеша читает одно сообщение из своей входной очереди. Если сообщений во входной очереди нет, Ганеша переводится в состояние ожидания - до появления сообщения в очереди.
• Получив сообщение, Ганеша выполняет его синтаксический разбор выделяет имя Слона и, при необходимости, числовой параметр сообщения) и находит по своему списку Слона, приславшего сообщение. Дальнейшая обработка зависит от типа сообщения.
• Для сообщения NEED Ганеша устанавливает в своем массиве need значение потребности данного Слона. Если список резерва непустой, Ганеша отправляет этому Слону сообщение типа GRANT о выделении ему порции из резерва.
• Для сообщения SUCC Ганеша устанавливает в своем массиве need значение потребности данного Слона в -1. Это означает что данный Слон не является претендентом на получение "дотации".
• Для сообщения FINISH Ганеша устанавливает в своем массиве need значение потребности данного Слона в 0. Этот Слон считается успешно завершившимся.
• Для сообщения REST Ганеша определяет размер полученной от Слона порции и выполняет в своем списке Слонов поиск Слона с максимальной потребностью. При поиске не рассматриваются Слоны с потребностью 0 (уже напившиеся) и с потребностью -1 (пьющие в настоящий момент). Если Слон-претендент найден, Ганеша отправляет этому Слону сообщение типа GRANT о выделении ему полученной порции. Если Слон-претендент не найден, Ганеша добавляет полученную порцию в список резерва.
• Сигнал будильника прерывает выполнение цикла (в том числе, и ожидание поступления сообщения). Этот сигнал обрабатывается функцией hAlrm, которая устанавливает в 1 признак поступления сигнала Alarm "длинный переход" (longjmp) на точку перед началом описанного выше цикла. Поскольку признак поступления сигнала установлен в 1, цикл больше не выполняется.
• Выйдя таким образом из цикла, процесс-Ганеша посылает всем еще не закончившимся процессам-Слонам сообщение TERM, дожидается завершения всех процессов, уничтожает все очереди, освобождает список резерва и завершается сам.

Алгоритм выполнения процесса-Слона состоит в следующем:

• Запустившись, процесс-Слон принимает параметры запуска, определяет свою потребность и отправляет процессу-Ганеше сообщение NEED.
• Слон входит в цикл, который продолжается до тех пор, пока его потребность не уменьшится до 0.
• В каждой итерации цикла Слон проверяет поступление сообщения TERM в его входную очередь. Особенности выполнения этой операции следующие:
  • проверяется только сообщение данного типа;
  • проверка производится без ожидания сообщения, если сообщения указанного типа в очереди нет, вызов msgrcv завершается немедленно;
  • сообщение TERM проверяется в начале каждой итерации цикла, таким образом, оно имеет приоритет перед сообщениями других типов.
• Если сообщение TERM поступило, происходит досрочный выход из цикла.
• Если сообщение TERM не поступило, проверяется поступление во входную очередь сообщения GRANT (также без ожидания).
• Если сообщение GRANT поступило, выполняется функция success (см. ниже).
• Если сообщение GRANT не поступило, "разыгрывается" нахождение порции воды (случайное число из диапазона 0 - 49 должно быть меньше 2).
• Если порция воды найдена, определяется как случайное число ее размер и выполняется функция success. Если порция воды не найдена, выполняется задержка на 100 мксек - перед следующей попыткой поиска.
• После выхода из цикла (при удовлетворении потребности или при получении сообщения TERM процесс-Слон завершается.

Функция success выполняется при получении Слоном очередной порции воды - найденной самостоятельно или полученной в сообщении GRANT. При ее выполнении:

• Слон посылает процессу-Ганеше сообщение типа SUCC.
• Если полдученная порция превышает потребность Слона, он посылает процессу-Ганеше сообщение типа REST с указанием избытка.
• Выполняет задержку на "потребление" порции.
• После потребления уменьшает свою потребность на размер потребленной порции.
• Если потребность Слона сократилась до 0, Слон посылает сообщение FINISH, в противном случае Слон посылает сообщение NEED с указанием нового размера своей потребности.

Программный модуль, реализующий деятельность Ганеши (ganesha7.c ) и программный модуль, реализующий деятельность одного Слона (elephant7.c) .

В программах используються следующие вызовы:

• longjmp()
• signal()
• msgget()
• perror()
• alarm()
• setjmp()
• msgrcv()
• msgsnd()
• wait()
• msgctl()

Ниже приводится пример выполнения этой модели

11:18:13.578 - Начало работы 11:18:13.632 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Maya 92< 11:18:13.634 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 168< 11:18:13.634 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Tandy 14< 11:18:13.635 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hao 51< 11:18:13.635 Ganesa: получено сообщение type=NEED >BakZap 101<   11:18:13.636 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Aun 24< 11:18:13.636 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 238< 11:18:13.643 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Kitty 45< 11:18:14.330 Maya нашел -30 11:18:14.331 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Maya< 11:18:14.340 Tandy нашел -30 11:18:14.342 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Tandy< 11:18:14.342 Ganesa: получено сообщение type=REST >Tandy 16< 11:18:14.342 Assam нашел -30 11:18:14.344 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:14.350 Hathy: получено сообщение type=GRANT >16< 11:18:14.352 Hao нашел -30 11:18:14.353 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:14.354 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hao< 11:18:14.360 BakZap нашел -30 11:18:14.362 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >BakZap< 11:18:14.362 Aun нашел -30 11:18:14.363 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Aun< 11:18:14.364 Ganesa: получено сообщение type=REST >Aun 6< 11:18:14.364 Kitty: получено сообщение type=GRANT >6< 11:18:14.366 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Kitty< 11:18:15.130 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 222< 11:18:15.150 Hathy нашел -30 11:18:15.150 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:15.530 Ganesa: получено сообщение type=NEED >BakZap 71< 11:18:15.570 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Kitty 39< 11:18:15.590 Kitty нашел -30 11:18:15.590 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Kitty< 11:18:15.850 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 138< 11:18:15.970 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Maya 62< 11:18:15.990 BakZap нашел -40 11:18:15.990 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >BakZap< 11:18:16.310 Assam нашел -40 11:18:16.310 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:16.430 Maya нашел -40 11:18:16.430 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Maya< 11:18:16.590 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 192< 11:18:17.050 Hathy нашел -40 11:18:17.050 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:17.540 Ganesa: получено сообщение type=NEED >BakZap 31< 11:18:17.660 BakZap нашел -4 11:18:17.660 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >BakZap< 11:18:17.830 Ganesa: получено сообщение type=NEED >BakZap 27< 11:18:17.890 BakZap нашел -39 11:18:17.890 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >BakZap< 11:18:17.890 Ganesa: получено сообщение type=REST >BakZap 12< 11:18:18.320 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 98< 11:18:18.320 Assam: получено сообщение type=GRANT >12< 11:18:18.321 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:18.610 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Maya 22< 11:18:18.650 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hao 21< 11:18:18.730 Maya нашел -4 11:18:18.730 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Maya< 11:18:18.930 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 86< 11:18:18.940 Слон BakZap закончил водопой 11:18:18.941 Ganesa: получено сообщение type=FINISH >BakZap< 11:18:18.960 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Maya 18< 11:18:18.970 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 152< 11:18:19.020 Maya нашел -39 11:18:19.020 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Maya< 11:18:19.020 Ganesa: получено сообщение type=REST >Maya 21< 11:18:19.030 Hathy: получено сообщение type=GRANT >21< 11:18:19.030 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:19.050 Assam нашел -4 11:18:19.050 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:19.110 Hao нашел -40 11:18:19.110 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hao< 11:18:19.110 Ganesa: получено сообщение type=REST >Hao 19< 11:18:19.260 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 82< 11:18:19.260 Assam: получено сообщение type=GRANT >19< 11:18:19.260 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:20.010 Слон Maya закончил водопой 11:18:20.010 Ganesa: получено сообщение type=FINISH >Maya< 11:18:20.040 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 131< 11:18:20.100 Hathy нашел -4 11:18:20.100 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:20.220 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 63< 11:18:20.280 Assam нашел -39 11:18:20.280 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:20.310 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 127< 11:18:20.370 Hathy нашел -39 11:18:20.370 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:21.600 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Kitty 9< 11:18:22.060 Kitty нашел -40 11:18:22.060 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Kitty< 11:18:22.060 Ganesa: получено сообщение type=REST >Kitty 31< 11:18:22.120 Слон Hao закончил водопой 11:18:22.120 Ganesa: получено сообщение type=FINISH >Hao< 11:18:22.240 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Hathy 88< 11:18:22.240 Ganesa: получено сообщение type=NEED >Assam 24< 11:18:22.260 Hathy: получено сообщение type=GRANT >31< 11:18:22.260 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Hathy< 11:18:22.420 Assam нашел -48 11:18:22.420 Ganesa: получено сообщение type=SUCC >Assam< 11:18:22.420 Ganesa: получено сообщение type=REST >Assam 24< 11:18:23.630 ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ ИСТЕКЛО 11:18:23.630 Слон Assam закончил водопой 11:18:23.690 Слон Tandy закончил водопой 11:18:23.750 Hathy: получено сообщение type=TERM >TERM< 11:18:23.750 Слон Hathy погиб 11:18:23.870 Слон Kitty закончил водопой 11:18:26.370 Слон Aun закончил водопой