ppos/test/pingpong-memoria.c

   1 // PingPongOS - PingPong Operating System
   2 // Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
   3 // Versão 2.0 -- Junho de 2025
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   5 // ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
   6 // ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
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   8 // Teste das operações de alocação de memória heap
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  10 #include <assert.h>
  11 #include "lib/libc.h"
  12 #include "ppos.h"
  13
  14 extern int bkl;    // Big Kernel Lock (from task.c)
  15
  16 #define MAX_BLOCKS (1024 * 1024)
  17
  18 static unsigned char *block[MAX_BLOCKS];
  19 static int bsize[MAX_BLOCKS];
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  21 // corpo da tarefa principal
  22 void user_main()
  23 {
  24     int size, nblocks, avail, avail_before, avail_after;
  25     void *ptr;
  26     int status;
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  28     // testa mem_size
  29     printf("Testando mem_size\n");
  30     size = mem_size();
  31     printf("mem_size  retornou %d bytes\n", size);
  32     assert(size > 0);
  33
  34     // testa mem_avail
  35     printf("Testando mem_avail\n");
  36     avail = mem_avail();
  37     printf("mem_avail retornou %d bytes\n", avail);
  38     assert(avail > 0);
  39     assert(avail <= size);
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  41     // testa alocação de tamanho zero
  42     printf("Testando mem_alloc com tamanho 0\n");
  43     ptr = mem_alloc(0);
  44     assert(ptr == NULL);
  45
  46     // testa alocação negativa
  47     printf("Testando mem_alloc com tamanho negativo\n");
  48     ptr = mem_alloc(-100);
  49     assert(ptr == NULL);
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  51     // testa alocação maior que a memória disponível
  52     printf("Testando mem_alloc tamanho excessivo\n");
  53     avail = mem_avail();
  54     ptr = mem_alloc(avail + 1);
  55     assert(ptr == NULL);
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  57     // testa free nulo
  58     printf("Testando mem_free com ponteiro nulo\n");
  59     status = mem_free(NULL);
  60     assert(status == ERROR);
  61
  62     // testa free inválido
  63     printf("Testando mem_free com ponteiro inválido\n");
  64     status = mem_free(&status);
  65     assert(status == ERROR);
  66
  67     // alocações aleatórias
  68     printf("Criando blocos de tamanho aleatório\n");
  69     avail_before = mem_avail();
  70     nblocks = 0;
  71     do
  72     {
  73         // aloca um bloco de tamanho aleatorio
  74         size = randnum() % (mem_size() / 1024);
  75         ptr = mem_alloc(size);
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  77         if (ptr)
  78         {
  79             // guarda o bloco alocado
  80             block[nblocks] = ptr;
  81             bsize[nblocks] = size;
  82             nblocks++;
  83
  84             // ao chegar em 10 blocos, gera relatório
  85             if (nblocks == 10)
  86             {
  87                 printf("Testando mem_report (10 alocações)\n");
  88                 mem_report();
  89             }
  90         }
  91     } while (mem_avail() > 4096);
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  93     printf("Foram alocados %d blocos\n", nblocks);
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  95     // testa se alocações estão alinhadas em 16 bytes
  96     printf("Testando alinhamento dos blocos alocados\n");
  97     for (int i = 0; i < nblocks; i++)
  98         assert(((unsigned long)block[i] % 16) == 0);
  99
 100     // preenche os blocos alocados
 101     printf("Preenchendo blocos com bytes fixos\n");
 102     for (int i = 0; i < nblocks; i++)
 103     {
 104         // preenche bloco com valor fixo
 105         for (int j = 0; j < bsize[i]; j++)
 106             block[i][j] = i % 256;
 107     }
 108
 109     // verifica o conteúdo dos blocos alocados
 110     printf("Verificando conteúdo dos blocos preenchidos\n");
 111     for (int i = 0; i < nblocks; i++)
 112     {
 113         // verifica o conteúdo do bloco
 114         for (int j = 0; j < bsize[i]; j++)
 115             assert(block[i][j] == i % 256);
 116     }
 117
 118     // liberando os blocos alocados acima
 119     printf("Liberando os blocos alocados\n");
 120     for (int i = 0; i < nblocks; i++)
 121     {
 122         status = mem_free(block[i]);
 123         assert(status == NOERROR);
 124
 125         // ao chegar aos últimos N blocos, gera relatório
 126         if (nblocks - (i + 1) == 10)
 127         {
 128             printf("Testando mem_report (10 alocações)\n");
 129             mem_report();
 130         }
 131     }
 132
 133     // verificando se toda a memória foi liberada
 134     printf("Verificando a memória disponível\n");
 135     avail_after = mem_avail();
 136     printf("mem_avail retornou %d bytes\n", avail_after);
 137     assert(avail_after == avail_before);
 138     printf("Testando mem_report (sem alocações do usuário)\n");
 139     mem_report();
 140
 141     printf("Testes concluídos com sucesso!\n");
 142
 143     task_exit(0);
 144 }