====== Despachante de tarefas ======

:!: alterações na interface em 03/2023 

{{ :so:ppos_03_dispatcher.mkv |Vídeo deste projeto}}

Você irá construir um despachante de tarefas baseado em duas entidades: uma tarefa //dispatcher//, responsável pelo controle geral, e uma função //scheduler//, responsável por determinar qual a próxima tarefa a executar a cada troca de contexto. A figura abaixo ilustra o funcionamento geral do sistema:

{{ dispatcher.png?700 |}}

A seguinte chamada para a execução da tarefa atual e retorna ao //dispatcher//:

<code c>
void task_yield () ;
</code>

O que deve fazer essa função:

  - coloca a tarefa atual no fim da fila de prontas
  - muda o estado da tarefa atual para ''PRONTA''
  - devolve a CPU ao despachante

<note tip>
Sugestão: use a função ''task_switch()'' para implementar ''task_yield()''.
</note>

===== Observações =====

  * O //dispatcher// deve ser implementado como uma tarefa, a ser iniciada usando a chamada ''task_init'' durante a inicialização do sistema (execução de ''ppos_init'').
  * O programa principal inicia todas as tarefas de usuário e passa o controle para a tarefa //dispatcher//, que só encerra quando não existirem mais tarefas de usuário a executar.
  * Será necessário implementar uma fila de tarefas prontas, usando a biblioteca de filas genéricas desenvolvida anteriormente.
  * A **política de escalonamento** será definida por uma função ''scheduler()'', chamada pelo //dispatcher// para decidir qual a próxima tarefa a ativar. Neste projeto, deve ser implementada uma política FCFS.
  * Quando uma tarefa encerrar, o controle volta ao //dispatcher// e este libera as estruturas de dados alocadas para a tarefa.
  * quando o //dispatcher// encerrar, a chamada ''task_exit'' deve encerrar o programa chamando ''exit''.

O código do corpo da tarefa //dispatcher// deve seguir +/- o seguinte modelo (simplificado):

<code>
função dispatcher
início
   // retira o dispatcher da fila de prontas, para evitar que ele ative a si próprio
   queue_remove (...)

   // enquanto houverem tarefas de usuário
   enquanto ( userTasks > 0 )

      // escolhe a próxima tarefa a executar
      próxima = scheduler ()

      // escalonador escolheu uma tarefa?      
      se próxima ≠ NULO então

         // transfere controle para a próxima tarefa
         task_switch (próxima)
         
         // voltando ao dispatcher, trata a tarefa de acordo com seu estado
         caso o estado da tarefa "próxima" seja:
            PRONTA    : ...
            TERMINADA : ...
            SUSPENSA  : ...
            (etc)
         fim caso         

      fim se

   fim enquanto

   // encerra a tarefa dispatcher
   task_exit(0)
fim
</code>

Sua implementação deve funcionar com {{pingpong-dispatcher.c|este código}}. A saída da execução deve ser igual a {{pingpong-dispatcher.txt|este exemplo}}.

===== Uso do Valgrind =====

O [[https://valgrind.org|Valgrind]] é uma ferramenta poderosa para a depuração de problemas de memória, que pode ser muito útil neste projeto. Entretanto, o uso de trocas de contexto em modo usuário confunde esse depurador e gera uma imensa quantidade de avisos errôneos.

Para poder usar o Valgrind corretamente neste projeto, deve-se informar ao Valgrind que estão sendo usados vários contextos com pilhas separadas. Isso é feito através de algumas alterações no código-fonte.

Primeiro, deve-se incluir o arquivo de cabeçalhos do Valgrind:

<code c>
#include <valgrind/valgrind.h>
</code>

No descritor de cada tarefa, deve-se incluir um campo para uso do Valgrind:

<code c>
struct task_t
{
  ...
  int vg_id ;		// ID da pilha da tarefa no Valgrind
  ...
}
</code>

Após a alocação da pilha de cada tarefa, deve-se **registrar** essa pilha junto ao Valgrind:

<code c>
// aloca a pilha da tarefa
task->stack = malloc (STACKSIZE) ;
if (!task->stack)
  return (-1) ;

// registra a pilha da tarefa no Valgrind
task->vg_id = VALGRIND_STACK_REGISTER (task->stack, task->stack + STACKSIZE);
</code>

Finalmente, quando a pilha da tarefa for liberada, deve-se **desfazer o registro** dessa pilha no Valgrind:

<code c>
// libera a pilha da tarefa
free (task->stack) ;

// dezfaz o registro da pilha no Valgrind
VALGRIND_STACK_DEREGISTER (task->vg_id);
</code>

Mais informações sobre essas macros e o uso avançado do Valgrind podem ser obtidas [[https://valgrind.org/docs/manual/manual-core-adv.html|nesta página]].
===== Outras informações =====

  * Duração estimada: 5 horas.
  * Dependências:
    * [[Biblioteca de Filas]]
    * [[Gestão de Tarefas]]