Trocas de contexto

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Implementar tarefas simultâneas dentro de um processo de usuário não é uma tarefa difícil, embora alguns detalhes de baixo nível possam assustar os iniciantes, como a manipulação de registradores para as trocas de contexto. Felizmente, algumas chamadas de sistema POSIX permitem simplificar a manipulação de contextos, eliminando as operações com registradores e tornando o código portável:

  • getcontext(&a) : salva o contexto atual na variável a.
  • setcontext(&a) : restaura um contexto salvo anteriormente na variável a.
  • swapcontext(&a,&b) : salva o contexto atual em a e restaura o contexto salvo anteriormente em b.
  • makecontext(&a, …) : ajusta alguns valores internos do contexto salvo em a.
  • as variáveis a e b são do tipo ucontext_t e armazenam contextos de execução.

Mais informações sobre essas funções podem ser obtidas em suas respectivas páginas de manual (man getcontext, etc.).

Estude o código presente no arquivo contexts.c, execute-o e explique seu funcionamento.

A depuração passo-a-passo desse código pode apresentar alguma dificuldade, devido às trocas de contexto. Sugere-se inserir pontos de parada (breakpoints) nos trechos mais críticos e depurar “saltando” de um ponto ao próximo.

Elabore um relatório (no formato correto) cobrindo pelo menos os seguintes pontos:

Após estudar o código do arquivo, faça as seguintes atividades:

  1. Explique o objetivo e os parâmetros de cada uma das quatro funções acima.
  2. Explique o significado dos campos da estrutura ucontext_t que foram utilizados no código.
  3. Explique cada linha do código de contexts.c que chame uma dessas funções ou que manipule estruturas do tipo ucontext_t.
  4. Para visualizar melhor as trocas de contexto, desenhe o diagrama de tempo dessa execução.

Outras informações

  • Duração estimada: 2 horas.