Progetto SO 2019/20

1. Descrizione

Si intende realizzare un gioco in cui dei giocatori competono tra di loro per la conquista di alcune bandierine poste all’interno di un campo di gioco modellato come una scacchiera. Per conquistare le bandierine i giocatori possono spostare le loro pedine.

Sono presenti 3 tipi di processo:

un processo master che gestisce il gioco,
SO_NUM_G processi giocatore,
SO_NUM_P processi pedina per ogni giocatore.

1.1 Round

Tutta la durata del gioco è suddivisa in round. Ogni round:

il processo master posiziona un numero di bandierine a sua scelta, ognuna su una cella libera da pedine. Il processo master decide il punteggio assegnato ad ogni bandierina
il processo master segnala ai giocatori l’inizio del round, rendendo loro noti posizione e punteggio delle bandierine piazzate
i giocatori forniscono indicazioni alle pedine in modo si possano muovere al fine di occupare le celle con le bandierine e ottenere il punteggio relativo
ogni volta che una bandierina `e conquistata il master viene informato
quando tutte le bandierine piazzate nel round sono state conquistate, il processo master:
- ferma il gioco
- stampa a terminale
  - una rappresentazione visuale della scacchiera in ASCII
  - il punteggio attuale dei giocatori e le mosse residue a disposizione
- piazza le nuove bandierine e avvia un nuovo round

Se un round dura piu di SO_MAX_TIME secondi, il processo master ne è informato e termina il gioco, stampando (come descritto sopra per il termine di un round) posizione finale, punteggio finale e mosse residue totali per ogni giocatore.

1.2 Processo master

Il master genera una scacchiera rettangolare di dimensioni SO_BASE e SO_ALTEZZA. Poi genera SO_NUM_G processi giocatore e attende che i processi giocatore abbiano piazzato le loro pedine. Dopo che i processi giocatore hanno piazzato tutte le loro pedine, distribuisce le bandierine sulla scacchiera per il prossimo round. Il numero di bandierine e un numero casuale compreso fra SO_FLAG_MIN e SO_FLAG_MAX. La somma totale dei punti assegnati alle bandierine è uguale a SO_ROUND_SCORE. Quando il round termina, il master stampa a schermo (in ASCII) lo stato della scacchiera: una lettera maiuscola diversa per giocatore su ogni pedina, e il carattere “.” su ogni cella vuota. Il gioco termina quando dall’inizio di un round sono trascorsi SO_MAX_TIME secondi senza che il round sia terminato.

1.3 Processo giocatore

All’inizio del gioco, i processi giocatore piazzano a turno una pedina alla volta in una cella disponibile, secondo la strategia che ritiene più opportuna. Una pedina è un processo. Dopo aver piazzato tutte le proprie pedine, tutti i processi giocatore rimangono in attesa dell’inizio del primo round. All’inizio del round, il master piazza le bandierine. I giocatori danno quindi indicazioni alle proprie pedine su come spostarsi. Il tipo di indicazione che il giocatore fornisce alla pedina è a discrezione degli sviluppatori del progetto. I giocatori non devono conoscere le indicazioni date dagli altri. L’obiettivo di ogni giocatore è quello di raggiungere il punteggio più alto ottenuto avendo una propria pedina nella casella della bandierina in modo da guadagnare i punti corrispondenti.

1.4 Processo pedina

Ogni pedina occupa una cella della scacchiera. La posizione delle pedine è nota a tutte le altre pedine (ed ai processi giocatore) in ogni fase del gioco (compresa la fase iniziale di posizionamento delle pedine). Un processo pedina riceve dal proprio giocatore l’indicazione su come spostarsi. All’inizio del round, le pedine di ogni giocatore attendono che tutti i giocatori abbiano dato alle prorie pedine le prime indicazioni sugli spostamenti da fare. Invece, nelle fasi successive del gioco tale sincronizzazione non è presente. La pedina è libera di seguire le indicazioni del giocatore oppure di fare altre scelte se questo è ritenuto vantaggioso. Le pedine si possono muovere nelle quattro direzioni possibili e, prima di spostarsi, provano ad accedere alla cella verso cui intendono dirigersi. Ogni pedina ha un numero totale SO_N_MOVES di mosse a sua disposizione per tutto il gioco. Il numero di mosse residue è uno stato interno del processo pedina e non è visibile al giocatore. Quando il numero di mosse residue raggiunge zero, il processo pedina rimane fermo nella cella occupata. Se una pedina ritiene di non poter raggiungere il proprio obiettivo (per esempio, perché la cella verso cui si vuole spostare è occupata, perché non ha mosse a sufficienza, etc.), ne puo dare comunicazione al proprio giocatore. Il giocatore, se vuole, imposta nuove indicazioni di spostamento. Alternativamente, la pedina puo decidere in autonomia come spostarsi se lo ritiene vantaggioso per la propria squarda. Quando una bandierina viene conquistata, la pedina lo comunica al proprio giocatore, che lo comunicherà al processo master. Il processo master ha tra i suoi compiti anche quello di tenere il punteggio del gioco.

1.5 Scacchiera

La scacchiera è realizzata con una matrice in memoria condivisa. Ogni cella è protetta da un semaforo distinto. Il processo pedina che vuole entrare in una cella chiede l’accesso al semaforo. Attenzione: ci possono essere deadlock con grande facilità!! Per questo motivo, la pedina che non riesce ad accedere ad una cella puo' anche decidere di desistere (per esempio attraverso semtimedop(...) oppure invocando la semop(...) con flag il IPC_NOWAIT). 1.6 Fine del gioco Il gioco termina quando un round dura più di SO_MAX_TIME secondi. Quando ciò succede, il master stampa:

Tabella 1: Esempio di valori di configurazione.

parametro	“easy”	“hard”
`SO_NUM_G`	2	4
`SO_NUM_P`	10	400
`SO_MAX_TIME`	3	1
`SO_BASE`	60	120
`SO_ALTEZZA`	20	40
`SO_FLAG_MIN`	5	5
`SO_FLAG_MAX`	5	40
`SO_ROUND_SCORE`	10	200
`SO_N_MOVES`	20	200

stato delle celle
tempo di gioco trascorso dall’inizio
punteggio conseguito dai giocatori
numero totale di mosse residue delle pedine di un ciascun giocatore

2 Configurazione

Il gioco legge i parametri di configurazione dalle seguenti variabili di ambiente, che devono essere state preventiva- mente impostate. I parametri di configurazione sono i seguenti:

SO_NUM_G: numero di processi giocatore,
SO_NUM_P: processi pedina per ogni giocatore,
SO_MAX_TIME: durata massima di un round
SO_BASE, SO_ALTEZZA: dimensioni del campo di gioco
SO_FLAG_MIN, SO_FLAG_MAX: numero minimo e massimo di bandierine posizionate per round
SO_ROUND_SCORE: punteggio totale assegnato per round alle varie bandierine
SO_N_MOVES: numero totale di mosse a disposizione delle pedine La Tabella elenca valori “easy” e “hard” per le configurazione da testare.

3 Requisiti implementativi

Il progetto deve essere realizzato sfruttando le tecniche di divisione in moduli del codice, compreso l’utilizzo dell’utility make.

AlbertoCampini / itelliPawn