Proposta EP2 MAC0422

proposta.md

Plano de Implementação: Semáforos no Minix

Daniel Q. Miranda - Nº USP 7577406

Criação da chamada de sistema

• Adicionar uma entrada a lista de chamadas do sistema, nos arquivos /usr/src/include/minix/callnr.h

    #define SEM_GET 114
    #define SEM_P   115
    #define SEM_V   116
  

• Adicionar o protótipo da função responsável pela chamada a /usr/src/servers/pm/table.c com o índice correspondente ao utilizado no primeiro passo

  	do_sem_get,	/* 114 = sem_get */,
  	do_sem_p,	/* 115 = sem_p */,
  	do_sem_v,	/* 116 = sem_v */
  

• Criar o arquivo /usr/src/server/pm/semaphore.c, que conterá as funções do_sem_get(), do_sem_p() e do_sem_v(), e toda a lógica de funcionamento dos semáforos, despachando trabalho com base nas mensagens recebidas.

Considerações de implementação

A struct sem, que será o tipo das entradas da tabela de semáforos, pode ser algo do tipo:

struct sem {
    const char *name; /* para debug? */
    int val;
    pid_t owner_pid;
    pid_list wait_list; /* lista ligada */
};

A parte da implementação corresponde aos programas de usuário deve enviar a mensagem da chamada de sistema, e aguardar por uma resposta (usando sendrec(), por exemplo), que só será emitida pelo sistema, acordando o processo, quando o semáforo mais não estiver zerado. Tentativas de down no semáforo quando ele está zerado colocam o processo na lista de espera (o envio da mensagem já causa o bloqueio), que é atendida em ordem first-in-first-out, quando um up ocorre.

Para garantir que o envio de mensagens por parte dos semáforos não possa causar uma deadlock devido a um processo de usuário que não chama o receive() no momento correto, é possível usar sendnb() assíncrono para acordá-los em vez de send().

A limpeza dos semáforos criados por um processo deve ser feita adicionando uma chamada a uma função do semaphore.c na função exit_proc() do arquivo /usr/src/servers/pm/forkexit.c, iterando sobre a tabela de semáforos, e liberando aqueles cujo PID corresponda ao processo que acabou de terminar. Quanto a semáforos orfãos, excluídos por seu processo criador, seria razoável definir um outro valor de erro, que seria então retornado a todos os processos da lista de espera, indicando que o semáforo não é mais válido.

A atribuição de handles aos semáforos pode ser feita através de uma tabela de hash, mapeando um inteiro aleatoriamente gerado à um índice na tabela/ponteiro para um struct sem.