Diferenças

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--- so:gestao_de_tarefas [2021/04/20 10:39] – maziero
+++ so:gestao_de_tarefas [2024/02/14 11:30] (atual) – maziero
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+====== Gestão de Tarefas ======
+:!: alterações na interface em 03/2023
+{{ :so:ppos_02_tarefas.mkv |Vídeo deste projeto}}
+**Objetivo**: construir as funções básicas de gestão de tarefas usando as funções de troca de contexto vistas no projeto anterior.
+===== Descritor de tarefa =====
+Cada tarefa existente no sistema deve ter uma estrutura que a representa, ou seja, um descritor de tarefa (//TCB - Task Control Block//). O tipo dessa estrutura deve ser definido no arquivo ''ppos_data.h'':
+<code c>
+typedef struct task_t
+{
+   struct task_t *prev, *next ;   // para a biblioteca de filas (cast)
+   int tid ;                      // task ID, identificador da tarefa
+   int status ;                   // pronta, executando, terminada, ...
+   ...                            // demais informações da tarefa
+} task_t ;
+</code>
+===== Interface =====
+As seguintes funções devem ser implementadas:
+=== Inicializa o sistema ===
+<code c>
+void ppos_init ()
+</code>
+Esta função inicializa as estruturas internas do SO. Por enquanto, conterá apenas algumas inicializações de variáveis e a seguinte instrução, que desativa o buffer utilizado pela função ''printf'', para evitar condições de disputa que podem ocorrer nesse buffer ao usar as funções de troca de contexto:
+<code c>
+/* desativa o buffer da saida padrao (stdout), usado pela função printf */
+setvbuf (stdout, 0, _IONBF, 0) ;
+</code>
+=== Inicia uma nova tarefa ===
+<code c>
+int task_init (task_t *task, void (*start_routine)(void *),  void *arg)
+</code>
+  * ''task'': estrutura que referencia a tarefa a ser iniciada
+  * ''start_routine'': função que será executada pela tarefa
+  * ''arg'': parâmetro a passar para a tarefa que está sendo iniciada
+  * retorno: o ID (>0) da nova tarefa ou um valor negativo, se houver erro
+Atenção: deve ser previsto um descritor de tarefa que aponte para o programa principal (que exercerá a mesma função da variável ''ContextMain'' no programa ''contexts.c'').
+=== Transfere o processador para outra tarefa ===
+<code c>
+int task_switch (task_t *task)
+</code>
+  * ''task'': tarefa que irá assumir o processador
+  * retorno: valor negativo se houver erro, ou zero
+Esta é a operação básica de troca de contexto, que encapsula a função ''swapcontext''. Ela será chamada sempre que for necessária uma troca de contexto.
+=== Termina a tarefa corrente ===
+{{ :so:cutting-off-branch.jpg|Cutting off a branch}}
+<code c>
+void task_exit (int exit_code)
+</code>
+  * ''exit_code'' : código de término devolvido pela tarefa corrente (ignorar este parâmetro por enquanto, pois ele somente será usado mais tarde).
+Neste projeto, quando uma tarefa encerra, o controle deve retornar à tarefa ''main''. Isso é feito usando usando ''task_switch''.
+=== Informa o identificador da tarefa corrente ===
+<code c>
+int task_id ()
+</code>
+  * retorno: Identificador numérico (ID) da tarefa corrente, que deverá ser 0 para ''main'', ou um valor positivo para as demais tarefas. Esse identificador é único: não devem existir duas tarefas com o mesmo ID.
+===== Observações =====
+A implementação completa deste projeto compreende definir os tipos e estruturas de dados necessários para gerenciar as tarefas e implementar as funções acima descritas, comentando detalhadamente o código.
+A convenção de estruturação de código em C deverá ser respeitada:
+  * ''ppos_data.h'': definições de dados globais (esqueleto: {{ppos_data.h}})
+    * constantes e macros globais
+    * definições dos tipos e estruturas de dados globais
+  * ''ppos.h'': interface do SO (fornecido: {{ppos.h}}, **não alterar**)
+    * protótipos das funções públicas
+  * ''ppos_core.c'': contém as definições internas do sistema:
+    * constantes e macros internas
+    * definições dos tipos e estruturas de dados internas
+    * funções internas
+    * implementações das funções públicas
+<note important>
+Capriche na implementação, pois esse código será a base de todos os projetos posteriores. Todos os avisos de compilação gerados com o flag ''-Wall'' serão **descontados**!
+</note>
+===== Validação =====
+Seu código deve funcionar adequadamente com os programas de teste abaixo indicados, fornecendo as saídas esperadas:
+  * {{pingpong-tasks1.c|programa de teste 1}} e sua {{pingpong-tasks1.txt|saída esperada}}
+  * {{pingpong-tasks2.c|programa de teste 2}} e sua {{pingpong-tasks2.txt|saída esperada}}
+  * {{pingpong-tasks3.c|programa de teste 3}} e sua {{pingpong-tasks3.txt|saída esperada}}
+<note tip>
+O primeiro programa de teste corresponde ao código {{contexts.c}} do projeto anterior, reescrito com as novas funções. Comparar os dois códigos pode ajudar a compreender o que deve ser implementado em cada função.
+</note>
+Compile da seguinte forma:
+<code>
+$ cc -Wall ppos_core.c pingpong-tasks1.c
+</code>
+Se desejar mais detalhes da compilação, pode usar o flag ''-Wextra'':
+<code>
+$ cc -Wextra ppos_core.c pingpong-tasks1.c
+</code>
+===== Depuração =====
+Todas as funções implementadas devem gerar mensagens de depuração, que permitam acompanhar a execução das tarefas, como no exemplo a seguir:
+<code>
+task_init: iniciada tarefa 23
+task_switch: trocando contexto 14 -> 23
+task_exit: tarefa 23 sendo encerrada
+...
+</code>
+Essas mensagens de depuração somente deverão ser geradas se a contante global ''DEBUG'' estiver definida, usando compilação condicional:
+<code c>
+#ifdef DEBUG
+printf ("task_init: iniciada tarefa %d\n", task->id) ;
+#endif
+</code>
+A constante ''DEBUG'' pode ser definida no código-fonte:
+<code c>
+#define DEBUG
+</code>
+ou na linha de comando, no momento da compilação:
+<code>
+$ cc -Wall -o teste -DDEBUG ppos_core.c pingpong-tasks1.c
+</code>
+===== Outras informações =====
+  * Duração estimada: 4 horas.
+  * Dependências:
+    * [[Trocas de contexto]]