Construção de semáforos

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O objetivo deste projeto é implementar semáforos clássicos em nosso sistema. As funções a implementar são descritas na sequência.

int sem_init (semaphore_t *s, int value)

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.

int sem_down (semaphore_t *s)

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).

int sem_up (semaphore_t *s)

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).

int sem_destroy (semaphore_t *s)

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.

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 , deve ser usado um mecanismo mais primitivo, baseado em espera ocupada. Para tal, Sugere-se usar operações atômicas.

• 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 sua saída
• pingpong-racecond.c e sua saída

• Duração estimada: 4 horas.
• Dependências:
  • Gestão de Tarefas
  • Dispatcher
  • Preempção por Tempo
  • Tarefas suspensas
  • Tarefas dormindo