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so:semaforos [2015/04/07 08:53] – [Observações:] mazieroso:semaforos [2023/05/25 15:56] (atual) – maziero
Linha 1: Linha 1:
 +====== Construção de semáforos ======
  
 +{{ :so:ppos_10_semaforos.mkv |Video deste projeto}}
 +
 +O objetivo deste projeto é implementar **semáforos clássicos** em nosso sistema. As funções a implementar são descritas na sequência.
 +
 +==== Cria um semáforo ====
 +
 +<code c>
 +int sem_init (semaphore_t *s, int value)
 +</code>
 +
 +Inicializa um semáforo apontado por ''s'' com o valor inicial ''value'' e uma fila vazia. O tipo ''semaphore_t'' deve ser definido no arquivo ''pos_data.h''.
 +
 +A chamada retorna 0 em caso de sucesso ou -1 em caso de erro.
 +
 +==== Requisita um semáforo ====
 +
 +<code c>
 +int sem_down (semaphore_t *s)
 +</code>
 +
 +Realiza a operação //Down// no semáforo apontado por ''s''. Esta chamada **pode ser bloqueante**: caso o contador do semáforo seja negativo, a tarefa corrente é suspensa, inserida no final da fila do semáforo e a execução volta ao //dispatcher//; caso contrário, a tarefa continua a executar sem ser suspensa.
 +
 +Se a tarefa for bloqueada, ela será reativada quando uma outra tarefa liberar o semáforo (através da operação ''sem_up'') ou caso o semáforo seja destruído (operação ''sem_destroy'').
 +
 +A chamada retorna 0 em caso de sucesso ou -1 em caso de erro (semáforo não existe ou foi destruído).
 +
 +==== Libera um semáforo ====
 +
 +<code c>
 +int sem_up (semaphore_t *s)
 +</code>
 +
 +Realiza a operação //Up// no semáforo apontado por ''s''. Esta chamada **não é bloqueante** (a tarefa que a executa não perde o processador). Se houverem tarefas aguardando na fila do semáforo, a primeira da fila deve ser acordada e retornar à fila de tarefas prontas.
 +
 +A chamada retorna 0 em caso de sucesso ou -1 em caso de erro (semáforo não existe ou foi destruído).
 +
 +==== Destrói um semáforo ====
 +
 +<code c>
 +int sem_destroy (semaphore_t *s)
 +</code>
 +
 +Destrói o semáforo apontado por ''s'', acordando todas as tarefas que aguardavam por ele.
 +
 +A chamada retorna 0 em caso de sucesso ou -1 em caso de erro.
 +
 +<note important>
 +As tarefas que estavam suspensas aguardando o semáforo que foi destruído devem ser acordadas e retornar da operação //Down// correspondente com um código de erro (valor de retorno -1). 
 +</note>
 +
 +===== Condições de disputa =====
 +
 +Caso duas //threads// tentem acessar o mesmo semáforo simultaneamente, podem ocorrer **condições de disputa** nas variáveis internas dos semáforos. Por isso, as funções que implementam os semáforos devem ser protegidas usando um mecanismo de **exclusão mútua**.
 +
 +Como obviamente não podemos usar semáforos para resolver esse problema m(, deve ser usado um mecanismo mais primitivo, baseado em espera ocupada. Para tal, Sugere-se usar [[so:exclusao_mutua#operações atômicas]].
 +
 +===== Observações: =====
 +
 +  * O arquivo ''ppos_data.h'' contém os tipos de dados (incompletos) e o arquivo ''ppos.h'' os protótipos das funções a serem implementadas em ''ppos_core.c'' (opcionalmente, podem ser usado um arquivo separado ''ppos_ipc.c'', para abrigar a implementação das funções de IPC).
 +  * Os semáforos deverão ser totalmente implementados em seu código; sua implementação não deverá usar funções de semáforo de bibliotecas externas ou do sistema operacional subjacente.
 +  * Você deverá definir a estrutura ''semaphore_t'' (observe que cada semáforo deve ter seu próprio contador e sua própria fila).
 +
 +Sua implementação deve funcionar com estes dois arquivos de teste:
 +
 +  * {{pingpong-semaphore.c}} e {{pingpong-semaphore.txt|sua saída}}
 +  * {{pingpong-racecond.c}}  e {{pingpong-racecond.txt|sua saída}}
 +
 +===== Outras informações =====
 +
 +  * Duração estimada: 4 horas.
 +  * Dependências:
 +    * [[Gestão de Tarefas]]
 +    * [[Dispatcher]]
 +    * [[Preempção por Tempo]]
 +    * [[Tarefas suspensas]]
 +    * [[Tarefas dormindo]]