====== Trocas de contexto ======

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.

Este projeto visa explicar o funcionamento básico das trocas de contexto, usando uma pequena **biblioteca de trocas de contexto** em modo usuário. Essa biblioteca foi escrita em linguagem de máquina, pois a manipulação direta de registradores é difícil de fazer em linguagens de alto nível.

<note important>
A biblioteca usada é específica para processos Linux executando em processadores Intel/AMD de 64 bits. Sua execução em outros ambientes exige diversas adaptações. O padrão POSIX definiu uma biblioteca portável para trocas de contexto em modo usuário, chamada [[https://en.wikipedia.org/wiki/Setcontext|ucontext]], que foi descontinuada.
</note>

===== Tarefa =====

  * Estude o conteúdo dos arquivos em {{ context.tgz |}}:
    * ''contexts.c'' : programa de teste
    * ''ctx.h'' : definições
    * ''ctx.s'' : implementação (assembly)
  * Compile e execute o programa (''make'') e explique seu funcionamento.
  * Explique o objetivo da estrutura ''ctx_t'' definida em ''ctx.h''.
  * Explique o objetivo e os parâmetros das funções definidas em ''ctx.h''.
  * Explique cada linha do código de teste que chame uma dessas funções.
  * Para visualizar melhor as trocas de contexto, desenhe o [[so:diagrama de tempo]] dessa execução.

<note important>
A depuração passo a passo desse código com o ''gdb'' pode apresentar alguma dificuldade, devido às trocas de contexto. Sugere-se inserir pontos de parada (//breakpoints//) nos trechos mais críticos (antes e depois das chamadas a ''ctx_swap'', por exemplo) e depurar "saltando" de um ponto ao próximo.
</note>

===== A entregar =====

=) Nada!

:-D Basta estudar e entender o código da biblioteca e do teste...

===== Curiosidade =====

Trocas de contexto são implementadas dentro do núcleo, por código sucinto mas geralmente complexo. Veja um [[https://en.wikipedia.org/wiki/A_Commentary_on_the_UNIX_Operating_System#%E2%80%9CYou_are_not_expected_to_understand_this%E2%80%9D|comentário do código de troca de contexto]] de uma versão inicial do UNIX (anos 1970):

<code c>
/*
 * Switch to stack of the new process and set up
 * his segmentation registers.
 */
retu(rp->p_addr);
sureg();
/*
 * If the new process paused because it was
 * swapped out, set the stack level to the last call
 * to savu(u_ssav).  This means that the return
 * which is executed immediately after the call to aretu
 * actually returns from the last routine which did
 * the savu.
 *
 * You are not expected to understand this.      <-----------------
 */
if(rp->p_flag&SSWAP) {
	rp->p_flag =& ~SSWAP;
	aretu(u.u_ssav);
}
/*
 * The value returned here has many subtle implications.
 * See the newproc comments.
 */
return(1); 
</code>

===== Outras informações =====

  * Duração estimada: 2 horas.