add ppos/

diff --git a/ppos/hardware/cpu.c b/ppos/hardware/cpu.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c10b75b
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/cpu.c
@@ -0,0 +1,135 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Emula vários mecanismos de uma CPU:
+// - interrupções virtuais - emuladas com sinais POSIX de tempo real
+//   a partir de SIGRTMIN+1
+// - desligamento do sistema
+
+// padrão de API UNIX a usar (para sigaction)
+#define _XOPEN_SOURCE 700
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <unistd.h>
+#include <signal.h>
+#include <time.h>
+#include <sys/times.h>
+#include "cpu.h"
+
+#define NOERROR 0
+#define ERROR -1
+
+// para os sinais
+static struct sigaction action;
+
+// para o timer
+static timer_t timer;
+static struct itimerspec delay;
+static struct sigevent sigev; 
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int hw_irq_handle(int irq, void (*handle)(int))
+{
+    if (irq < 1)
+        return (ERROR);
+
+    if ((irq + SIGRTMIN) >= SIGRTMAX)
+        return (ERROR);
+
+    if (!handle)
+        return (ERROR);
+
+    // registra a ação para o sinal indicado
+    action.sa_handler = handle;
+    sigemptyset(&action.sa_mask);
+    action.sa_flags = SA_NODEFER;
+    if (sigaction(irq + SIGRTMIN, &action, 0) < 0)
+    {
+        perror("IRQ:");
+        abort();
+    }
+    return (NOERROR);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void hw_irq_enable(int enable)
+{
+    sigset_t mask;
+
+    if (enable)
+        sigemptyset(&mask);
+    else
+        sigfillset(&mask);
+
+    sigprocmask(SIG_SETMASK, &mask, NULL);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int hw_timer(int first, int next)
+{
+    if (first < 0 || next < 0)
+        return (ERROR);
+
+    // cria o timer
+    sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
+    sigev.sigev_signo = IRQ_TIMER + SIGRTMIN;
+    if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sigev, &timer) == -1)
+    {
+        perror("TIMER:");
+        abort();
+    }
+
+    // configura o timer POSIX
+    delay.it_value.tv_nsec = first * 1000000;
+    delay.it_value.tv_sec = 0;
+    delay.it_interval.tv_nsec = first * 1000000;
+    delay.it_interval.tv_sec = 0;
+
+    // arma o timer POSIX
+    if (timer_settime(timer, 0, &delay, NULL) == -1)
+    {
+        perror("TIMER:");
+        abort();
+    }
+    return (NOERROR);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void hw_wfi()
+{
+    // A syscall pause permite emular o comportamento da instrução HLT
+    // (halt) ou WFI (wait for interrupt), que suspendem a CPU até a
+    // próxima interrupção de hardware, para economizar energia.
+    // Neste caso, pause() suspende este processo até o próximo sinal
+    // UNIX, que emula uma interrupção.
+    pause();
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void hw_poweroff(int error)
+{
+    //struct tms time;
+
+    // print CPU usage
+    //times(&time);
+    //printf("Hardware shutdown, cpu active for %ld ms\n",
+    //       10 * (time.tms_utime + time.tms_stime));
+
+    // encerra com erro, GDB pode ver o call stack
+    if (error)
+        abort();
+
+    exit(0);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------

diff --git a/ppos/hardware/cpu.h b/ppos/hardware/cpu.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2edf89e
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/cpu.h
@@ -0,0 +1,46 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Emula vários mecanismos de uma CPU:
+// - interrupções virtuais
+// - temporizador virtual
+// - Wait for Interrupt
+// - desligamento do hardware
+
+#ifndef __HW_CPU__
+#define __HW_CPU__
+
+// Interrupções virtuais
+#define IRQ_RESERVED 0   // reservada (não usar)
+#define IRQ_TIMER 1      // IRQ gerada pelo temporizador
+#define IRQ_DISK 2       // IRQ gerada pelo controlador de disco
+#define IRQ_UART 3       // IRQ gerada pela UART (serial)
+#define IRQ_NET 4        // IRQ gerada pela interface de rede
+
+// Define a função de tratamento de uma IRQ; a função "handle"
+// será chamada sempre que a IRQ indicada ocorrer.
+// Retorno: ERROR ou NOERROR
+int hw_irq_handle(int irq, void (*handle)(int));
+
+// Habilita (enable != 0) ou desabilita (enable == 0) as IRQs.
+void hw_irq_enable(int enable);
+
+// Arma o temporizador para disparar após "first" ms e depois
+// repetir a cada "next" ms. Se first == next == 0, desarma-o.
+// Ao disparar, o temporizador gera a IRq IRQ_TIMER.
+// Retorno: ERROR ou NOERROR
+int hw_timer (int first, int next);
+
+// "Wait for Interrupt": suspende a CPU até a próxima IRq,
+// para economizar energia.
+void hw_wfi();
+
+// Desliga o hardware; se error != 0, encerra com status de erro
+// (útil quando depurar com o GDB).
+void hw_poweroff(int error);
+
+#endif

diff --git a/ppos/hardware/disk.c b/ppos/hardware/disk.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..41f4353
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/disk.c
@@ -0,0 +1,268 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Implementação do disco virtual, que simula um disco rígido.
+
+// para depurar a operação do disco
+//#define DEBUG_DISK 1
+
+// padrão de API UNIX a usar (para sigaction)
+#define _XOPEN_SOURCE 700
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <unistd.h>
+#include <signal.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <sys/stat.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <time.h>
+#include "cpu.h"
+#include "disk.h"
+
+#define NOERROR 0
+#define ERROR -1
+
+// parâmetros de operação do disco simulado
+#define DISK_BLOCK_SIZE 64   // tamanho de cada bloco, em bytes
+#define DISK_DELAY_MIN 30    // atraso minimo, em milisegundos
+#define DISK_DELAY_MAX 300   // atraso maximo, em milisegundos
+#define DISK_SIGNAL SIGRTMIN // sinal a ser usado no timer interno
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+// estrutura com os dados internos do disco (estado inicial desconhecido)
+struct disk_t
+{
+    int status;               // estado do disco
+    char *file;               // nome do arquivo que simula o disco
+    int fd;                   // descritor do arquivo que simula o disco
+    int numblocks;            // numero de blocos do disco
+    int blocksize;            // tamanho dos blocos em bytes
+    char *buffer;             // buffer da próxima operação (read/write)
+    int prev_block;           // bloco da ultima operação
+    int next_block;           // bloco da próxima operação
+    int delay_min, delay_max; // tempos de acesso mínimo e máximo
+    timer_t timer;            // timer que simula o tempo de acesso
+    struct itimerspec delay;  // struct do timer de tempo de acesso
+    struct sigevent sigev;    // evento associado ao timer
+    struct sigaction signal;  // tratador de sinal do timer
+};
+
+// disco
+static struct disk_t disk = {.status = DISK_STATUS_UNKNOWN};
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+// arma o timer que simula o tempo de acesso ao disco;
+// ao disparar, ele gera um sinal DISK_SIGNAL
+static void disk_settimer()
+{
+    int time_ms;
+
+    // tempo no intervalo [DISK_DELAY_MIN ... DISK_DELAY_MAX], proporcional a
+    // distancia entre o proximo bloco a ler (next_block) e a ultima leitura
+    // (prev_block), somado a um pequeno fator aleatorio
+    time_ms = abs(disk.next_block - disk.prev_block) *
+                  (disk.delay_max - disk.delay_min) /
+                  disk.numblocks +
+              disk.delay_min +
+              random() % (disk.delay_max - disk.delay_min) / 10;
+
+#ifdef DEBUG_DISK
+    printf("DISK: [From block %d to block %d in %d ms]\n",
+                   disk.prev_block, disk.next_block, time_ms);
+#endif
+
+    // primeiro disparo, em nano-segundos,
+    disk.delay.it_value.tv_nsec = time_ms * 1000000;
+
+    // primeiro disparo, em segundos
+    disk.delay.it_value.tv_sec = time_ms / 1000;
+
+    // próximos disparos nao ocorrem (disparo único)
+    disk.delay.it_interval.tv_nsec = 0;
+    disk.delay.it_interval.tv_sec = 0;
+
+    // arma o timer
+    if (timer_settime(disk.timer, 0, &disk.delay, NULL) == -1)
+    {
+        perror("DISK:");
+        abort();
+    }
+#ifdef DEBUG_DISK
+    printf("DISK: timer is set\n");
+#endif
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+// trata o sinal do timer que simula o tempo de acesso ao disco
+static void disk_sighandle(int)
+{
+#ifdef DEBUG_DISK
+    printf("DISK: signal received\n");
+    printf("fd: %d, block %d, size %d\n", disk.fd, disk.next_block,
+           disk.blocksize);
+#endif
+
+    // verificar qual a operação pendente e realizá-la
+    switch (disk.status)
+    {
+    case DISK_STATUS_READ:
+        // faz a leitura previamente agendada
+        pread(disk.fd, disk.buffer, disk.blocksize, 
+              disk.next_block * disk.blocksize);
+        break;
+
+    case DISK_STATUS_WRITE:
+        // faz a escrita previamente agendada
+        pwrite(disk.fd, disk.buffer, disk.blocksize, 
+              disk.next_block * disk.blocksize);
+        break;
+
+    default:
+        // erro: estado desconhecido
+        perror("DISK: unknown disk state");
+        abort();
+    }
+
+    // guarda numero de bloco da ultima operação
+    disk.prev_block = disk.next_block;
+
+    // disco se torna ocioso novamente
+    disk.status = DISK_STATUS_IDLE;
+
+    // gera uma IRQ virtual para o "kernel" do usuário
+    raise(IRQ_DISK + SIGRTMIN);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+// inicia o disco virtual contido em "disk_image"
+// retorno: 0 (sucesso) ou -1 (erro)
+static int disk_init(char *disk_image)
+{
+    // o disco já foi iniciado ?
+    if (disk.status != DISK_STATUS_UNKNOWN)
+        return (ERROR);
+
+    // estado atual do disco
+    disk.status = DISK_STATUS_IDLE;
+    disk.next_block = disk.prev_block = 0;
+
+    // abre o arquivo no disco (leitura/escrita, sincrono)
+    disk.file = disk_image;
+    disk.fd = open(disk.file, O_RDWR | O_SYNC);
+    if (disk.fd < 0)
+    {
+        perror("DISK: ");
+        abort();
+    }
+
+    // define seu tamanho em blocos
+    disk.blocksize = DISK_BLOCK_SIZE;
+    disk.numblocks = lseek(disk.fd, 0, SEEK_END) / disk.blocksize;
+
+    // ajusta atrasos mínimo e máximo de acesso no disco
+    disk.delay_min = DISK_DELAY_MIN;
+    disk.delay_max = DISK_DELAY_MAX;
+
+    // associa sinal do timer interno ao handle apropriado
+    disk.signal.sa_handler = disk_sighandle;
+    sigemptyset(&disk.signal.sa_mask);
+    disk.signal.sa_flags = SA_NODEFER;
+    sigaction(DISK_SIGNAL, &disk.signal, 0);
+
+    // cria o timer que simula o tempo de acesso ao disco
+    disk.sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
+    disk.sigev.sigev_signo = DISK_SIGNAL;
+    if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &disk.sigev, &disk.timer) == -1)
+    {
+        perror("DISK:");
+        abort();
+    }
+
+#ifdef DEBUG_DISK
+    printf("DISK: initialized\n");
+#endif
+
+    return (NOERROR);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+// função que implementa a interface de acesso ao disco virtual
+int hw_disk_cmd(int cmd, int block, void *buffer)
+{
+#ifdef DEBUG_DISK
+    printf("DISK: received command %d\n", cmd);
+#endif
+
+    switch (cmd)
+    {
+    // inicia o disco
+    case DISK_CMD_INIT:
+        return (disk_init(buffer));
+
+    // solicita status do disco
+    case DISK_CMD_STATUS:
+        return (disk.status);
+
+    // solicita tamanho do disco
+    case DISK_CMD_DISKSIZE:
+        if (disk.status == DISK_STATUS_UNKNOWN)
+            return (ERROR);
+        return (disk.numblocks);
+
+    // solicita tamanho de bloco
+    case DISK_CMD_BLOCKSIZE:
+        if (disk.status == DISK_STATUS_UNKNOWN)
+            return (ERROR);
+        return (disk.blocksize);
+
+    // solicita atraso mínimo
+    case DISK_CMD_DELAYMIN:
+        if (disk.status == DISK_STATUS_UNKNOWN)
+            return (ERROR);
+        return (disk.delay_min);
+
+    // solicita atraso máximo
+    case DISK_CMD_DELAYMAX:
+        if (disk.status == DISK_STATUS_UNKNOWN)
+            return (ERROR);
+        return (disk.delay_max);
+
+    // solicita operação de leitura ou de escrita
+    case DISK_CMD_READ:
+    case DISK_CMD_WRITE:
+        if (disk.status != DISK_STATUS_IDLE)
+            return (ERROR);
+        if (!buffer)
+            return (ERROR);
+        if (block < 0 || block >= disk.numblocks)
+            return (ERROR);
+
+        // registra que ha uma operação pendente
+        disk.buffer = buffer;
+        disk.next_block = block;
+        if (cmd == DISK_CMD_READ)
+            disk.status = DISK_STATUS_READ;
+        else
+            disk.status = DISK_STATUS_WRITE;
+
+        // arma o timer que simula o atraso do disco
+        disk_settimer();
+
+        return (NOERROR);
+
+    default:
+        return (ERROR);
+    }
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------

diff --git a/ppos/hardware/disk.dat b/ppos/hardware/disk.dat
new file mode 100644 (file)
index 0000000..29c7d48
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/disk.dat
@@ -0,0 +1 @@
+<--bloco 0000--------------------------------------------------><--bloco 0001--------------------------------------------------><--bloco 0002--------------------------------------------------><--bloco 0003--------------------------------------------------><--bloco 0004--------------------------------------------------><--bloco 0005--------------------------------------------------><--bloco 0006--------------------------------------------------><--bloco 0007--------------------------------------------------><--bloco 0008--------------------------------------------------><--bloco 0009--------------------------------------------------><--bloco 0010--------------------------------------------------><--bloco 0011--------------------------------------------------><--bloco 0012--------------------------------------------------><--bloco 0013--------------------------------------------------><--bloco 0014--------------------------------------------------><--bloco 0015--------------------------------------------------><--bloco 0016--------------------------------------------------><--bloco 0017--------------------------------------------------><--bloco 0018--------------------------------------------------><--bloco 0019--------------------------------------------------><--bloco 0020--------------------------------------------------><--bloco 0021--------------------------------------------------><--bloco 0022--------------------------------------------------><--bloco 0023--------------------------------------------------><--bloco 0024--------------------------------------------------><--bloco 0025--------------------------------------------------><--bloco 0026--------------------------------------------------><--bloco 0027--------------------------------------------------><--bloco 0028--------------------------------------------------><--bloco 0029--------------------------------------------------><--bloco 0030--------------------------------------------------><--bloco 0031--------------------------------------------------><--bloco 0032--------------------------------------------------><--bloco 0033--------------------------------------------------><--bloco 0034--------------------------------------------------><--bloco 0035--------------------------------------------------><--bloco 0036--------------------------------------------------><--bloco 0037--------------------------------------------------><--bloco 0038--------------------------------------------------><--bloco 0039--------------------------------------------------><--bloco 0040--------------------------------------------------><--bloco 0041--------------------------------------------------><--bloco 0042--------------------------------------------------><--bloco 0043--------------------------------------------------><--bloco 0044--------------------------------------------------><--bloco 0045--------------------------------------------------><--bloco 0046--------------------------------------------------><--bloco 0047--------------------------------------------------><--bloco 0048--------------------------------------------------><--bloco 0049--------------------------------------------------><--bloco 0050--------------------------------------------------><--bloco 0051--------------------------------------------------><--bloco 0052--------------------------------------------------><--bloco 0053--------------------------------------------------><--bloco 0054--------------------------------------------------><--bloco 0055--------------------------------------------------><--bloco 0056--------------------------------------------------><--bloco 0057--------------------------------------------------><--bloco 0058--------------------------------------------------><--bloco 0059--------------------------------------------------><--bloco 0060--------------------------------------------------><--bloco 0061--------------------------------------------------><--bloco 0062--------------------------------------------------><--bloco 0063--------------------------------------------------><--bloco 0064--------------------------------------------------><--bloco 0065--------------------------------------------------><--bloco 0066--------------------------------------------------><--bloco 0067--------------------------------------------------><--bloco 0068--------------------------------------------------><--bloco 0069--------------------------------------------------><--bloco 0070--------------------------------------------------><--bloco 0071--------------------------------------------------><--bloco 0072--------------------------------------------------><--bloco 0073--------------------------------------------------><--bloco 0074--------------------------------------------------><--bloco 0075--------------------------------------------------><--bloco 0076--------------------------------------------------><--bloco 0077--------------------------------------------------><--bloco 0078--------------------------------------------------><--bloco 0079--------------------------------------------------><--bloco 0080--------------------------------------------------><--bloco 0081--------------------------------------------------><--bloco 0082--------------------------------------------------><--bloco 0083--------------------------------------------------><--bloco 0084--------------------------------------------------><--bloco 0085--------------------------------------------------><--bloco 0086--------------------------------------------------><--bloco 0087--------------------------------------------------><--bloco 0088--------------------------------------------------><--bloco 0089--------------------------------------------------><--bloco 0090--------------------------------------------------><--bloco 0091--------------------------------------------------><--bloco 0092--------------------------------------------------><--bloco 0093--------------------------------------------------><--bloco 0094--------------------------------------------------><--bloco 0095--------------------------------------------------><--bloco 0096--------------------------------------------------><--bloco 0097--------------------------------------------------><--bloco 0098--------------------------------------------------><--bloco 0099--------------------------------------------------><--bloco 0100--------------------------------------------------><--bloco 0101--------------------------------------------------><--bloco 0102--------------------------------------------------><--bloco 0103--------------------------------------------------><--bloco 0104--------------------------------------------------><--bloco 0105--------------------------------------------------><--bloco 0106--------------------------------------------------><--bloco 0107--------------------------------------------------><--bloco 0108--------------------------------------------------><--bloco 0109--------------------------------------------------><--bloco 0110--------------------------------------------------><--bloco 0111--------------------------------------------------><--bloco 0112--------------------------------------------------><--bloco 0113--------------------------------------------------><--bloco 0114--------------------------------------------------><--bloco 0115--------------------------------------------------><--bloco 0116--------------------------------------------------><--bloco 0117--------------------------------------------------><--bloco 0118--------------------------------------------------><--bloco 0119--------------------------------------------------><--bloco 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0210--------------------------------------------------><--bloco 0211--------------------------------------------------><--bloco 0212--------------------------------------------------><--bloco 0213--------------------------------------------------><--bloco 0214--------------------------------------------------><--bloco 0215--------------------------------------------------><--bloco 0216--------------------------------------------------><--bloco 0217--------------------------------------------------><--bloco 0218--------------------------------------------------><--bloco 0219--------------------------------------------------><--bloco 0220--------------------------------------------------><--bloco 0221--------------------------------------------------><--bloco 0222--------------------------------------------------><--bloco 0223--------------------------------------------------><--bloco 0224--------------------------------------------------><--bloco 0225--------------------------------------------------><--bloco 0226--------------------------------------------------><--bloco 0227--------------------------------------------------><--bloco 0228--------------------------------------------------><--bloco 0229--------------------------------------------------><--bloco 0230--------------------------------------------------><--bloco 0231--------------------------------------------------><--bloco 0232--------------------------------------------------><--bloco 0233--------------------------------------------------><--bloco 0234--------------------------------------------------><--bloco 0235--------------------------------------------------><--bloco 0236--------------------------------------------------><--bloco 0237--------------------------------------------------><--bloco 0238--------------------------------------------------><--bloco 0239--------------------------------------------------><--bloco 0240--------------------------------------------------><--bloco 0241--------------------------------------------------><--bloco 0242--------------------------------------------------><--bloco 0243--------------------------------------------------><--bloco 0244--------------------------------------------------><--bloco 0245--------------------------------------------------><--bloco 0246--------------------------------------------------><--bloco 0247--------------------------------------------------><--bloco 0248--------------------------------------------------><--bloco 0249--------------------------------------------------><--bloco 0250--------------------------------------------------><--bloco 0251--------------------------------------------------><--bloco 0252--------------------------------------------------><--bloco 0253--------------------------------------------------><--bloco 0254--------------------------------------------------><--bloco 0255-------------------------------------------------->
\ No newline at end of file

diff --git a/ppos/hardware/disk.h b/ppos/hardware/disk.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bcca766
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/disk.h
@@ -0,0 +1,110 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Interface do disco virtual, que simula um disco rígido (descrição abaixo).
+
+// Atenção: deve ser usado o flag de ligação -lrt, para ligar com a
+// biblioteca POSIX de tempo real, pois o disco simulado usa timers POSIX.
+
+// verifica sistema operacional
+#ifndef __linux__
+#error "Disk emulator library is designed specifically for Linux OS."
+#endif
+
+#ifndef __HW_DISK__
+#define __HW_DISK__
+
+// estados internos do disco
+#define DISK_STATUS_UNKNOWN 0 // disco não iniciado
+#define DISK_STATUS_IDLE 1    // disco livre
+#define DISK_STATUS_READ 2    // disco ocupado fazendo leitura
+#define DISK_STATUS_WRITE 3   // disco ocupado fazendo escrita
+
+// operações oferecidas pelo disco
+#define DISK_CMD_INIT 0      // inicia o disco
+#define DISK_CMD_READ 1      // leitura de bloco do disco
+#define DISK_CMD_WRITE 2     // escrita de bloco do disco
+#define DISK_CMD_STATUS 3    // consulta status do disco
+#define DISK_CMD_DISKSIZE 4  // consulta tamanho do disco em blocos
+#define DISK_CMD_BLOCKSIZE 5 // consulta tamanho de bloco em bytes
+#define DISK_CMD_DELAYMIN 6  // consulta tempo resposta mínimo (ms)
+#define DISK_CMD_DELAYMAX 7  // consulta tempo resposta máximo (ms)
+
+// solicita uma operação ao disco virtual
+int hw_disk_cmd(int cmd, int block, void *buffer);
+
+/*
+Este código simula a operação e interface de um disco rígido de computador,
+que permite a leitura e escrita sequencial de blocos de dados, usando a
+interface descrita acima. O conteúdo do disco simulado é armazenado em um
+arquivo no sistema operacional subjacente, sendo portanto preservado de
+uma execução para outra.
+
+O disco opera sequencialmente (realiza somente uma operação por vez) e a
+maioria das operações é síncrona, retornando o resultado ao concluir.
+Todavia, as operações de leitura e escrita de blocos de dados são atendidas
+de forma assíncrona, ou seja: o disco responde à solicitação imediatamente,
+mas a operação de E/S em si demora um pouco mais; quando ela for completada,
+o disco irá informar isso através de uma interrupção (IRQ). Essa interrupção
+deve então ser tratada pelo driver de disco, para acordar a tarefa que
+solicitou a operação de E/S.
+
+Enquanto o disco estiver ocupado em uma leitura/escrita, o status do disco
+será DISK_STATUS_READ ou DISK_STATUS_WRITE; solicitações de leitura ou
+escrita com o disco ocupado retornarão com erro.
+
+Exemplos de uso:
+
+inicia um disco (operação síncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_INIT, 0, char *disk_image) ;
+disk_image: caminho do arquivo que contém a imagem do disco
+result < 0: erro
+result = 0: disco corretamente iniciado
+
+consulta status do disco (operação síncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_STATUS, 0, 0) ;
+result = 0: erro (disco não iniciado ou inexistente)
+result = DISK_STATUS_IDLE: disco livre
+result = DISK_STATUS_READ: disco ocupado realizando leitura
+result = DISK_STATUS_WRITE: disco ocupado realizando escrita
+
+consulta tamanho do disco (operação síncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_DISKSIZE, 0, 0) ;
+result <  0: erro
+result >= 0: tamanho do disco (em blocos)
+
+consulta tamanho de cada bloco (operação síncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_BLOCKSIZE, 0, 0) ;
+result <  0: erro
+result >= 0: tamanho de cada bloco (em bytes)
+
+consulta tempo de resposta mínimo (operação síncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_DELAYMIN, 0, 0) ;
+result <  0: erro
+result >= 0: tempo de resposta mínimo do disco (em ms)
+
+consulta tempo de resposta máximo (operação síncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_DELAYMAX, 0, 0) ;
+result <  0: erro
+result >= 0: tempo de resposta máximo do disco (em ms)
+
+agenda a leitura de um bloco de disco (operação assíncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_READ, int block, void *buffer) ;
+block: número do bloco a ser lido
+buffer: endereço do buffer para os dados lidos
+result < 0: erro
+result = 0: ok (leitura agendada, IRQ_DISK será gerada ao completar)
+
+agenda a escrita de um bloco de disco (operação assíncrona)
+int disk_cmd (DISK_CMD_WRITE, int block, void *buffer) ;
+block: número do bloco a ser escrito
+buffer: endereço do buffer com os dados a escrever
+result < 0: erro
+result = 0: ok (escrita agendada, IRQ_DISK será gerada ao completar)
+*/
+
+#endif

diff --git a/ppos/hardware/makefile b/ppos/hardware/makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..15fe34b
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/makefile
@@ -0,0 +1,32 @@
+# PingPongOS - PingPong Operating System
+# Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+# Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+# ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+# ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+# flags são importados do makefile superior
+
+HDR = $(wildcard *.h)                  # headers
+SRC = $(wildcard *.c)                  # fontes C
+ASM = $(wildcard *.s)                  # fontes assembly
+OBJ = $(patsubst %.c,%.o,$(SRC))       # objetos .o
+OBJ+= $(patsubst %.s,%.o,$(ASM))       # idem
+
+# arquivo com a imagem do disco virtual
+DISK = disk.dat
+
+# regra default: reconstruir tudo
+all   : $(OBJ)
+$(OBJ): $(SRC) $(HDR)
+
+# testa o conteudo do disco
+test:
+       @echo "Comparando imagens do disco:"
+       -@diff -qs $(DISK) $(DISK)-inicial || true
+       -@diff -qs $(DISK) $(DISK)-final   || true
+
+# reinicia o conteúdo do disco
+reset:
+       -cp -f $(DISK)-inicial $(DISK)
+       @echo "Conteúdo do disco reiniciado"

diff --git a/ppos/hardware/serial.c b/ppos/hardware/serial.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3ec9d60
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/serial.c
@@ -0,0 +1,45 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+/*
+
+Emula operações de E/S de caracteres em uma porta serial,
+que normalmente corresponde a um terminal de texto.
+
+Esta implementação usando stdio é trivial, deve ser substituída
+por uma emulação mais detalhada de uma UART (Universal Asynchronous
+Receiver-Transmitter) gerenciando a linha serial.
+
+*/
+
+#include <stdio.h>
+#include "serial.h"
+
+#define NOERROR 0
+#define ERROR -1
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int hw_serial_init ()
+{
+    return(NOERROR);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int hw_serial_put(char c)
+{
+    // implementação trivial, a ser substituída pela emulação da UART.
+    return(putchar(c));
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+char hw_serial_get()
+{
+    // a ser implementado
+    return (0);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------

diff --git a/ppos/hardware/serial.h b/ppos/hardware/serial.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d79d490
--- /dev/null
+++ b/ppos/hardware/serial.h
@@ -0,0 +1,27 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Emula uma porta serial com operações de E/S de caracteres,
+// que normalmente corresponde a um terminal de texto acessível
+// através de uma UART.
+
+#ifndef __HW_SERIAL__
+#define __HW_SERIAL__
+
+// Inicia a porta serial.
+// Return: NOERROR or ERROR.
+int hw_serial_init ();
+
+// Envia um caractere à interface serial.
+// Return: NOERROR ou ERROR.
+int hw_serial_put (char c);
+
+// Recebe um caractere da interface serial (não bloqueante).
+// Return: caractere ASCII ou 0 se não há nada a ser lido.
+char hw_serial_get ();
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/block.c b/ppos/kernel/block.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..84e490c
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/block.c
@@ -0,0 +1,6 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void block_init(char *disk_image)
+{
+}
+

diff --git a/ppos/kernel/block.h b/ppos/kernel/block.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f6c0643
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/block.h
@@ -0,0 +1,26 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_BLOCK__
+#define __PPOS_BLOCK__
+
+// inicia o subsistema de gestão do disco virtual armazenado em "disk_image"
+void block_init(char *disk_image);
+
+// retorna o tamanho de cada bloco do disco, em bytes
+int block_size();
+
+// retorna o tamanho do disco, em blocos
+int block_blocks();
+
+// leitura de um bloco, do disco para o buffer
+int block_read(int block, void *buffer);
+
+// escrita de um bloco, do buffer para o disco
+int block_write(int block, void *buffer);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/ctx.h b/ppos/kernel/ctx.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e664909
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/ctx.h
@@ -0,0 +1,92 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+/*
+Rotinas de manipulação de contextos no userspace, inspiradas de
+https://github.com/kaniini/libucontext/blob/master/arch/x86_64
+https://graphitemaster.github.io/fibers/
+
+Estas rotinas são específicas para CPUs x86_64 (Intel/AMD 64 bits)
+no sistema operacional Linux. Não funcionam em outras plataformas
+sem as devidas adaptações.
+
+To-do:
+- aceitar stack == NULL para não alterar a pilha do contexto.
+- salvar/restaurar registradores de ponto flutuante %xmm*
+- SEGV se função do contexto encerrar sem ctx_swap (falta uc_link).
+*/
+
+#ifndef __CTX__
+#define __CTX__
+
+// verificação de processador
+#ifndef __x86_64__
+#error "This library is designed specifically for x86_64 processors."
+#endif
+
+// verificação de sistema operacional
+#ifndef __linux__
+#error "This library is designed specifically for Linux OS."
+#endif
+
+// verificação de compilador (flags de otimização -O)
+#ifdef __OPTIMIZE__
+#error "Optimizations (-O*) may interfere with the context switching"
+#endif
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+#include <stdint.h>
+
+#define ERROR -1
+#define NOERROR 0
+
+/*
+Este struct permite salvar um contexto, ou seja, um estado da CPU
+definido pelos valores de seus principais registradores.
+Ajuste os offsets dos registradores em ctx.s se alterar algo aqui.
+Este struct deve ser alocado com alinhamento de 16 bytes.
+*/
+struct ctx_t
+{
+    // instruction pointer
+    uint64_t rip;
+
+    // stack pointer & base
+    uint64_t rsp, rbp;
+
+    // registradores gerais
+    uint64_t rdi, rsi, rax, rbx, rcx, rdx;
+    uint64_t r8, r9, r10, r11, r12, r13, r14, r15;
+
+    // endereço e tamanho da pilha associada a este contexto
+    void *stack;
+    unsigned long size;
+} __attribute__((aligned(16)));
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+/*
+Define um contexto com uma função de entrada e uma pilha própria:
+ - entry: função a ser executada ao ativar este contexto;
+ - arg:   argumento para a função "entry" quando ela iniciar;
+ - stack: endereço inicial (mais baixo) da pilha; deve ser
+          previamente alocado e alinhado em 16 bytes;
+ - size:  tamanho da pilha, deve ter ao menos 4.096 bytes.
+Retorno:  0 em sucesso, -1 em erro (vide ctx.s).
+*/
+int ctx_create(struct ctx_t *ctx, void(entry)(void *),
+               void *arg, void *stack, uint64_t size);
+
+/*
+Salva o estado atual da CPU em ctx1 (se não for NULL) e
+carrega na CPU o estado salvo em ctx2 (se não for NULL).
+Retorno: 0 em sucesso, -1 em erro (vide ctx.s).
+*/
+int ctx_swap(struct ctx_t *ctx1, struct ctx_t *ctx2);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/ctx.s b/ppos/kernel/ctx.s
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b410d25
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/ctx.s
@@ -0,0 +1,212 @@
+# PingPongOS - PingPong Operating System
+# Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+# Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+# ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+# ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+# Rotinas de manipulação de contextos no userspace, detalhes em ctx.h.
+# Escrito em assembly com sintaxe AT&T (cmd source, dest)
+
+#-----------------------------------------------------------------------
+
+# register offsets in the ctx_t struct (defined in ctx.h)
+.equ OFF_RIP, 8*0   # registers
+.equ OFF_RSP, 8*1
+.equ OFF_RBP, 8*2
+.equ OFF_RDI, 8*3
+.equ OFF_RSI, 8*4
+.equ OFF_RAX, 8*5
+.equ OFF_RBX, 8*6
+.equ OFF_RCX, 8*7
+.equ OFF_RDX, 8*8
+.equ OFF_R8,  8*9
+.equ OFF_R9,  8*10
+.equ OFF_R10, 8*11
+.equ OFF_R11, 8*12
+.equ OFF_R12, 8*13
+.equ OFF_R13, 8*14
+.equ OFF_R14, 8*15
+.equ OFF_R15, 8*16
+.equ OFF_SSA, 8*17  # stack start address
+.equ OFF_SSZ, 8*18  # stack size in bytes
+
+#-----------------------------------------------------------------------
+
+# saves the current context in ctx1 and transfers control to ctx2
+.type ctx_swap, @function
+.global ctx_swap
+
+ctx_swap:
+    # Arguments:
+    # rdi: *ctx1
+    # rsi: *ctx2
+
+    # if ctx1 == ctx2, goto error
+    cmp %rdi, %rsi
+    jz ctx_swap_error
+
+    # if ctx1 == NULL, do not save current context
+    cmp $0, %rdi
+    jz ctx_swap_load_ctx2
+
+    # save CPU registers in ctx1 struct
+    mov %r8,  OFF_R8(%rdi)    # ctx->r8 = %r8
+    mov %r9,  OFF_R9(%rdi)    # ...
+    mov %r10, OFF_R10(%rdi)
+    mov %r11, OFF_R11(%rdi)
+    mov %r12, OFF_R12(%rdi)
+    mov %r13, OFF_R13(%rdi)
+    mov %r14, OFF_R14(%rdi)
+    mov %r15, OFF_R15(%rdi)
+    mov %rax, OFF_RAX(%rdi)
+    mov %rbx, OFF_RBX(%rdi)
+    mov %rcx, OFF_RCX(%rdi)
+    mov %rdx, OFF_RDX(%rdi)
+    mov %rdi, OFF_RDI(%rdi)
+    mov %rsi, OFF_RSI(%rdi)
+    mov %rbp, OFF_RBP(%rdi)
+
+    # Current stack state:
+    #  :                     :
+    #  :                     :
+    #  +---------------------+
+    #  | caller stack bottom | <- stack pointer before calling ctx_swap
+    #  +---------------------+
+    #  | ret addr (8 bytes)  | <- stack pointer now (%rsp)
+    #  +---------------------+
+
+    # save the return address in ctx1->rip
+    mov (%rsp), %rcx          # %rcx = *(%rsp)
+    mov %rcx, OFF_RIP(%rdi)   # *(%rdi + OFF_RIP) = %rcx
+
+    # save the previous stack pointer in ctx1->rsp
+    lea 8(%rsp), %rcx         # %rcx = *(%rsp + 8)
+    mov %rcx, OFF_RSP(%rdi)   # *(%rdi + OFF_RSP) = %rcx
+
+ctx_swap_load_ctx2:
+    # if ctx2 == NULL, do not load ctx2 into the CPU
+    cmp $0, %rsi
+    jz ctx_swap_noerror
+
+    # load CPU registers from ctx2 struct, except %rsi because
+    # its current value is being used
+    mov OFF_R8(%rsi),  %r8    # %r8 = *(%rsi + OFF_R8)
+    mov OFF_R9(%rsi),  %r9    # ...
+    mov OFF_R10(%rsi), %r10
+    mov OFF_R11(%rsi), %r11
+    mov OFF_R12(%rsi), %r12
+    mov OFF_R13(%rsi), %r13
+    mov OFF_R14(%rsi), %r14
+    mov OFF_R15(%rsi), %r15
+    mov OFF_RAX(%rsi), %rax
+    mov OFF_RBX(%rsi), %rbx
+    mov OFF_RCX(%rsi), %rcx
+    mov OFF_RDX(%rsi), %rdx
+    mov OFF_RDI(%rsi), %rdi
+    # mov OFF_RSI(%rsi), %rsi  # do this later
+    mov OFF_RBP(%rsi), %rbp
+    mov OFF_RSP(%rsi), %rsp
+
+    # load the saved RIP and push it in the stack;
+    # it will be the return address when calling ret below
+    push OFF_RIP(%rsi)
+
+    # now we can load %rsi with value stored in ctx2->rsi
+    mov OFF_RSI(%rsi), %rsi
+
+ctx_swap_noerror:
+    # no errors, return 0
+    xor %eax, %eax
+    ret
+
+ctx_swap_error:
+    # error, return -1
+    movl $-1, %eax
+    ret
+
+#-----------------------------------------------------------------------
+
+# set entry point, arg, and stack for the context given as parameter
+.type ctx_create, @function
+.global ctx_create
+
+ctx_create:
+    # Arguments:
+    # %rdi: *ctx
+    # %rsi: *entry
+    # %rdx: *arg
+    # %rcx: *stack
+    # %r8 : size
+
+    # if ctx == NULL, goto error
+    cmp $0, %rdi
+    jz ctx_create_error
+
+    # if entry == NULL, goto error
+    cmp $0, %rsi
+    jz ctx_create_error
+
+    # if stack == NULL, goto error
+    cmp $0, %rcx
+    jz ctx_create_error
+
+    # if stack is not 16-byte aligned, goto error
+    # (last 4 bits of %rcx should be zero)
+    test $0x0F, %rcx   # 0x0F = 00001111
+    jnz ctx_create_error
+
+    # if stack size < 4K, goto error
+    cmp $0x1000, %r8   # 0x1000 = 4096
+    jl ctx_create_error
+
+    # save current CPU registers in ctx struct
+    mov %r8,  OFF_R8(%rdi)    # ctx->r8 = %r8
+    mov %r9,  OFF_R9(%rdi)    # ...
+    mov %r10, OFF_R10(%rdi)
+    mov %r11, OFF_R11(%rdi)
+    mov %r12, OFF_R12(%rdi)
+    mov %r13, OFF_R13(%rdi)
+    mov %r14, OFF_R14(%rdi)
+    mov %r15, OFF_R15(%rdi)
+    mov %rax, OFF_RAX(%rdi)
+    mov %rbx, OFF_RBX(%rdi)
+    mov %rcx, OFF_RCX(%rdi)
+    mov %rdx, OFF_RDX(%rdi)
+    mov %rdi, OFF_RDI(%rdi)
+    mov %rsi, OFF_RSI(%rdi)
+    mov %rbp, OFF_RBP(%rdi)
+
+    # save context's stack address and size
+    mov %rcx, OFF_SSA(%rdi)       # ctx->stack = stack
+    mov %r8,  OFF_SSZ(%rdi)       # ctx->size  = size
+
+    # set context's stack base and pointer; both should point to
+    # the top of the stack area provided and should be 16-byte
+    # aligned (stack + size - 16)
+    add %r8,  %rcx                # stack += size
+    sub $0x10, %rcx               # stack -= 16
+    mov %rcx, OFF_RBP(%rdi)       # ctx->rbp = stack
+    mov %rcx, OFF_RSP(%rdi)       # ctx->rsp = stack
+
+    # ctx->rsp should be decremented by 8 to keep it 16-byte aligned
+    # when the ctx_swap function returns, because the ret instruction
+    # pops an 8-byte return address from the stack
+    subq $0x8, OFF_RSP(%rdi)      # ctx->rsp -= 8
+
+    # set context's entry point (function)
+    mov %rsi, OFF_RIP(%rdi)       # ctx->rip = entry
+
+    # set entry point function argument
+    mov %rdx, OFF_RDI(%rdi)       # ctx->rdi = arg
+
+    # no errors, return 0
+    xor %eax, %eax
+    ret
+
+ctx_create_error:
+    # errors, return -1
+    movl $-1, %eax
+    ret
+
+#-----------------------------------------------------------------------s

diff --git a/ppos/kernel/dispatcher.c b/ppos/kernel/dispatcher.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7e66246
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/dispatcher.c
@@ -0,0 +1,9 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void dispatcher_init()
+{
+}
+
+void dispatcher()
+{
+}

diff --git a/ppos/kernel/dispatcher.h b/ppos/kernel/dispatcher.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..37d8ac1
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/dispatcher.h
@@ -0,0 +1,51 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_DISPATCHER__
+#define __PPOS_DISPATCHER__
+
+#include "lib/queue.h"
+#include "tcb.h"
+
+// inicia o subsistema dispatcher
+void dispatcher_init();
+
+// executa o dispatcher
+void dispatcher();
+
+// executa a tarefa indicada: a retira da fila de prontas,
+// muda seu status para RODANDO e transfere a CPU para ela.
+void task_run(struct task_t *task);
+
+// a tarefa atual libera a CPU para o dispatcher,
+// voltando para a fila de prontas
+void task_yield();
+
+// suspende a tarefa atual: a retira da fila de prontas,
+// a insere na fila "queue" (se não for NULL) e retorna
+// ao dispatcher.
+void task_suspend(struct queue_t *queue);
+
+// acorda uma tarefa: a retira da fila onde se encontra
+// suspensa (se estiver em uma) e a insere na fila de
+// prontas, para retomar (ou iniciar) sua execução.
+void task_awake(struct task_t *task);
+
+// encerra a execução da tarefa atual, informando um
+// "exit code", e retorna ao dispatcher.
+void task_exit(int exit_code);
+
+// a tarefa atual fica suspensa aguardando que a tarefa
+// indicada termine; a execução retorna ao dispatcher.
+// retorno: "exit code" da tarefa indicada ou ERROR
+int task_wait(struct task_t *task);
+
+// a tarefa atual fica suspensa por t milissegundos;
+// a execução retorna ao dispatcher.
+void task_sleep(int t);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/macros.h b/ppos/kernel/macros.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e080ed2
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/macros.h
@@ -0,0 +1,85 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __MACROS__
+#define __MACROS__
+
+// este código deve ser compilado em sistemas UNIX-like
+#ifndef __linux__
+#error "Este codigo foi planejado para ambientes Linux."
+#endif
+
+#include <hardware/cpu.h>
+#include "lib/libc.h"
+
+// códigos de cor ANSI (terminal)
+#define FONT_NORMAL "\x1B[0m"
+#define FONT_BLACK "\x1B[30m"
+#define FONT_RED "\x1B[31m"
+#define FONT_GREEN "\x1B[32m"
+#define FONT_YELLOW "\x1B[33m"
+#define FONT_BLUE "\x1B[34m"
+#define FONT_MAGENTA "\x1B[35m"
+#define FONT_CYAN "\x1B[36m"
+#define FONT_WHITE "\x1B[37m"
+#define BACK_BLACK "\x1B[40m"
+#define BACK_RED "\x1B[41m"
+#define BACK_GREEN "\x1B[42m"
+#define BACK_YELLOW "\x1B[43m"
+#define BACK_BLUE "\x1B[44m"
+#define BACK_MAGENTA "\x1B[45m"
+#define BACK_CYAN "\x1B[46m"
+#define BACK_WHITE "\x1B[47m"
+
+// Imprime mensagem de depuração se DEBUG estiver definido;
+// Uso igual ao printf: ppos_debug(format, arg1, arg2, ...)
+#ifdef DEBUG
+#define ppos_debug(...)                   \
+    do                                    \
+    {                                     \
+        printf(FONT_CYAN "DEBUG: ");      \
+        printf(__VA_ARGS__);              \
+        printf(FONT_NORMAL);              \
+    } while (0)
+#else
+#define ppos_debug(...)  // não faz nada
+#endif
+
+// Imprime mensagem de aviso, com arquivo e linha do código.
+// Uso igual ao printf: ppos_warn(format, arg1, arg2, ...)
+#define ppos_warn(...)                                        \
+    do                                                        \
+    {                                                         \
+        printf(BACK_YELLOW "WARN (%s:%d)" FONT_NORMAL ": ",   \
+               __FILE__, __LINE__);                           \
+        printf(__VA_ARGS__);                                  \
+    } while (0)
+
+// Imprime mensagem de erro com arquivo e linha do código e encerra.
+// Uso igual ao printf: ppos_panic(format, arg1, arg2, ...)
+#define ppos_panic(...)                                              \
+    do                                                               \
+    {                                                                \
+        printf(BACK_RED "PANIC (%s:%d)" FONT_NORMAL ": ",            \
+               __FILE__, __LINE__);                                  \
+        printf(__VA_ARGS__);                                         \
+        hw_poweroff(1);                                              \
+    } while (0)
+
+// Testa parâmetros de funções, imprime e retorna erro.
+// Uso: check_parm(value < 0, "invalid value", NULL);
+#define check_parm(error_cond, error_msg, ret_val)      \
+    if (error_cond)                                     \
+    {                                                   \
+        printf(BACK_YELLOW);                            \
+        printf("Error in %s():", __func__);             \
+        printf(FONT_NORMAL);                            \
+        printf(" %s\n", error_msg);                     \
+        return ret_val;                                 \
+    }
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/makefile b/ppos/kernel/makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0770bc4
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/makefile
@@ -0,0 +1,22 @@
+# PingPongOS - PingPong Operating System
+# Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+# Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+# ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+# ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+# flags são importados do makefile superior
+
+# flags adicionais
+CPPFLAGS += -I../
+
+# arquivos a compilar
+HDR = $(wildcard *.h)                  # headers
+SRC = $(wildcard *.c)                  # fontes C
+ASM = $(wildcard *.s)                  # fontes assembly
+OBJ = $(patsubst %.c,%.o,$(SRC))       # objetos .o
+OBJ+= $(patsubst %.s,%.o,$(ASM))       # idem
+
+# regra default: reconstruir tudo
+all   : $(OBJ)
+$(OBJ): $(SRC) $(HDR)

diff --git a/ppos/kernel/memory.c b/ppos/kernel/memory.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1f1c1ba
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/memory.c
@@ -0,0 +1,20 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+// implementação trivial, a ser substituída no projeto de alocação de heap.
+
+#include <stdlib.h>
+
+void mem_init()
+{
+}
+
+void *mem_alloc(int size)
+{
+    return (malloc(size));
+}
+
+int mem_free(void *ptr)
+{
+    free(ptr);
+    return(0);
+}

diff --git a/ppos/kernel/memory.h b/ppos/kernel/memory.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b9b6a48
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/memory.h
@@ -0,0 +1,33 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// biblioteca de alocação de memória heap.
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_MEMORY__
+#define __PPOS_MEMORY__
+
+// inicia o subsistema de memória RAM (heap)
+void mem_init();
+
+// informa a quantidade de memória total, em bytes
+int mem_size();
+
+// informa a quantidade de memória disponível, em bytes
+int mem_avail();
+
+// aloca um bloco de memória com o tamanho indicado
+// retorna ponteiro ou NULL se houver erro
+void *mem_alloc(int size);
+
+// libera um bloco de memória previamente alocado
+// retorna NOERROR se ok ou ERROR se ptr for NULL ou inválido
+int mem_free(void *ptr);
+
+// gera um relatório sobre o uso da memória
+void mem_report();
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/mqueue.c b/ppos/kernel/mqueue.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0576555
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/mqueue.c
@@ -0,0 +1,6 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void mqueue_init()
+{
+}
+

diff --git a/ppos/kernel/mqueue.h b/ppos/kernel/mqueue.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..77c6205
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/mqueue.h
@@ -0,0 +1,38 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_MQUEUE__
+#define __PPOS_MQUEUE__
+
+// Estrutura que define uma fila de mensagens (struct opaco).
+// Este struct deve ser redefinido em mqueue.c
+struct mqueue_t;
+
+// inicia o subsistema de filas de mensagens
+void mqueue_init();
+
+// cria uma fila de mensagens.
+// Retorno: ptr para a nova fila ou NULL
+struct mqueue_t *mqueue_create(int max_msgs, int msg_size);
+
+// destroi uma fila de mensagens, liberando recursos e tarefas
+// Retorno: NOERROR ou ERROR
+int mqueue_destroy(struct mqueue_t *queue);
+
+// envia uma mensagem
+// Retorno: NOERROR ou ERROR
+int mqueue_send(struct mqueue_t *queue, void *msg);
+
+// recebe uma mensagem
+// Retorno: NOERROR ou ERROR
+int mqueue_recv(struct mqueue_t *queue, void *msg);
+
+// retorna o numero de mensagens em uma fila
+// Retorno: número >= 0 ou ERROR
+int mqueue_msgs(struct mqueue_t *queue);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/ppos.c b/ppos/kernel/ppos.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dec4be2
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/ppos.c
@@ -0,0 +1,61 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#include "hardware/cpu.h"
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+static void ppos_start()
+{
+    printf("PPOS: system starting\n");
+
+    // inicia os vários subsistemas
+    mem_init();
+    task_init();
+    dispatcher_init();
+    sched_init();
+    time_init();
+    sem_init();
+    mqueue_init();
+    block_init("hardware/disk.dat");
+
+    printf("PPOS: system started (uptime %d ms)\n", systime());
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void ppos_stop()
+{
+    printf("PPOS: system stopping\n", systime());
+
+    // encerra os vários subsistemas (em ordem contrária ao init)
+    //block_stop("hardware/disk.dat");
+    //mqueue_stop();
+    //sem_stop();
+    //time_stop();
+    //sched_stop();
+    //dispatcher_stop();
+    //task_stop();
+    //mem_stop();
+
+    printf("PPOS: system stopped (uptime %d ms)\n", systime());
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int main()
+{
+    ppos_start();
+    dispatcher();
+    ppos_stop();
+    hw_poweroff(0);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+

diff --git a/ppos/kernel/ppos.h b/ppos/kernel/ppos.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2b67487
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/ppos.h
@@ -0,0 +1,34 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS__
+#define __PPOS__
+
+// este código deve ser compilado em sistemas UNIX-like
+#ifndef __linux__
+#error "Este codigo foi planejado para ambientes Linux."
+#endif
+
+// módulos do sistema operacional
+#include "macros.h"
+#include "tcb.h"
+#include "task.h"
+#include "dispatcher.h"
+#include "scheduler.h"
+#include "time.h"
+#include "memory.h"
+#include "semaphore.h"
+#include "mqueue.h"
+#include "block.h"
+
+// Inicia o sistema operacional
+static void ppos_start();
+
+// Encerra o sistema operacional
+void ppos_stop();
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/scheduler.c b/ppos/kernel/scheduler.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bf0cc67
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/scheduler.c
@@ -0,0 +1,6 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void sched_init()
+{
+}
+

diff --git a/ppos/kernel/scheduler.h b/ppos/kernel/scheduler.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7197ee4
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/scheduler.h
@@ -0,0 +1,26 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_SCHEDULER__
+#define __PPOS_SCHEDULER__
+
+#include "lib/queue.h"
+#include "tcb.h"
+
+// inicia o subsistema do escalonador de tarefas
+void sched_init();
+
+// função escalonador: devolve a próxima tarefa a escalonar na fila
+struct task_t *scheduler(struct queue_t *ready_queue);
+
+// muda a prioridade de uma tarefa
+void sched_setprio(struct task_t *task, int prio);
+
+// obtem a prioridade de uma tarefa
+int sched_getprio(struct task_t *task);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/semaphore.c b/ppos/kernel/semaphore.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..53f56c5
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/semaphore.c
@@ -0,0 +1,5 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void sem_init()
+{
+}

diff --git a/ppos/kernel/semaphore.h b/ppos/kernel/semaphore.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f115ef6
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/semaphore.h
@@ -0,0 +1,40 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_SEMAPHORE__
+#define __PPOS_SEMAPHORE__
+
+// Estrutura que define um semáforo (struct opaco).
+// Este struct deve ser redefinido em semaphore.c
+struct semaphore_t;
+
+// inicia o subsistema de semáforos
+void sem_init();
+
+// Cria um novo semáforo, inicializado com value >= 0.
+// Retorno: ptr para o semáforo ou NULL (erro).
+struct semaphore_t *sem_create(int value);
+
+// Requisita acesso a um semáforo
+// Retorno: NOERROR (0) ou ERROR (<0)
+int sem_down(struct semaphore_t *s);
+
+// libera o acesso a um semáforo
+// Retorno: NOERROR (0) ou ERROR (<0)
+int sem_up(struct semaphore_t *s);
+
+// destrói um semáforo, liberando recursos e tarefas bloqueadas
+// Retorno: NOERROR (0) ou ERROR (<0)
+int sem_destroy(struct semaphore_t *s);
+
+// trava um spin-lock (busy wait)
+void spin_lock(int *lock);
+
+// libera um spin-lock
+void spin_unlock(int *lock);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/task.c b/ppos/kernel/task.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a97fee7
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/task.c
@@ -0,0 +1,5 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void task_init()
+{
+}

diff --git a/ppos/kernel/task.h b/ppos/kernel/task.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1821198
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/task.h
@@ -0,0 +1,40 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_TASK__
+#define __PPOS_TASK__
+
+#include "tcb.h"
+
+// inicializa o subsistema de tarefas
+void task_init();
+
+// cria uma nova tarefa: "name" é o nome da tarefa, "entry"
+// é a função que ela irá executar e "arg" aponta para o valor
+// recebido por "entry" ao iniciar (pode ser NULL).
+// retorno: ptr para o descritor da tarefa ou NULL se houver erro
+struct task_t *task_create(char *name, void (*entry)(void *),
+                           void *arg);
+
+// destroi uma tarefa e libera seus recursos;
+// somente deve atuar sobre tarefas terminadas.
+// Retorno: NOERROR (0) ou ERROR (<0)
+int task_destroy(struct task_t *task);
+
+// transfere a cpu da tarefa atual para outra tarefa;
+// se task == NULL, transfere para a tarefa que a criou.
+// ignora sem erro se "task" já tiver terminado.
+// Retorno: NOERROR (0) ou ERROR (<0)
+int task_switch(struct task_t *task);
+
+// informa o ID de uma tarefa (ou da tarefa atual se NULL)
+int task_id(struct task_t *task);
+
+// informa o nome de uma tarefa (ou da tarefa atual se NULL)
+char *task_name(struct task_t *task);
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/tcb.h b/ppos/kernel/tcb.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d93897a
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/tcb.h
@@ -0,0 +1,21 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// TCB - Task Control Block do sistema operacional
+
+#ifndef __PPOS_TCB__
+#define __PPOS_TCB__
+
+#include "ctx.h"
+
+// Task Control Block (TCB), infos sobre uma tarefa
+struct task_t
+{
+    int id;                     // identificador da tarefa
+    char *name;                 // nome da tarefa
+    struct ctx_t context;       // contexto armazenado da tarefa
+                                // ...
+};
+
+#endif

diff --git a/ppos/kernel/time.c b/ppos/kernel/time.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bbc0e7b
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/time.c
@@ -0,0 +1,10 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+
+void time_init()
+{
+}
+
+int systime()
+{
+    return (0);
+}

diff --git a/ppos/kernel/time.h b/ppos/kernel/time.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5159e52
--- /dev/null
+++ b/ppos/kernel/time.h
@@ -0,0 +1,20 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_TIME__
+#define __PPOS_TIME__
+
+// duracao default do quantum em ticks (ms)
+#define QUANTUM 10
+
+// inicia o subsistema de gestão do tempo
+void time_init();
+
+// informa o valor atual do relógio (milissegundos)
+int systime();
+
+#endif

diff --git a/ppos/leia-me.txt b/ppos/leia-me.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1db78e1
--- /dev/null
+++ b/ppos/leia-me.txt
@@ -0,0 +1,48 @@
+Ping-Pong Operating Systema - PPOS
+
+Este diretório contém o código-fonte do Sistema Operacional Ping-Pong, ou PPOS, um projeto que visa construir um sistema operacional didático ("toy operating system").
+
+Ao contrário de projetos similares, o PPOS executa inteiramente dentro de um processo do Linux. A maior vantagem em executar um SO dentro de um processo em modo usuário é a possibilidade de usar ferramentas padrão de depuração, como o Valgrind e o GDB no modo default, o que reduz a curva de aprendizado do aluno.
+
+O PPOS tem uma estrutura típica de um RTOS (Real-Time Operating System), um sistema operacional com espaço de memória único, no qual o núcleo e as aplicações são compilados juntos, formando um único código binário.
+
+As seguintes funcionalidades são suportadas pelo PPOS:
+
+- tarefas com troca de contexto
+- escalonador FCFS e por prioridades
+- preempção por tempo (quantum)
+- gestão do tempo e contabilização
+- sincronização de tarefas
+- semáforos genéricos
+- filas de mensagens
+- alocador de memória heap
+- driver de disco
+- escalonador de E/S
+
+Estas funcionalidades estão sendo desenvolvidas:
+
+- cache de blocos para o driver de disco
+- sistema de arquivos (inodes, diretórios, nomes)
+
+Estas funcionalidades NÃO SÃO suportadas pelo PPOS:
+
+- memória virtual
+- separação userspace/kernelspace
+- chamadas de sistema usando traps
+
+O desenvolvimento do PPOS está organizado em projetos incrementais, que visam implementar cada uma das funcionalidades do sistema. Geralmente, cada projeto depende de funcionalidades desenvolvidas em projetos anteriores. Os detalhes de cada projeto estão descritos com maior detalhe na página web do docente: http://wiki.inf.ufpr.br/maziero.
+
+Este diretório tem a seguinte estrutura:
+
+hardware/: hardware virtual (emuladores)
+lib/     : bibliotecas de apoio
+kernel/  : código-fonte do PPOS, a ser desenvolvido pelo aluno
+test/    : programas de teste dos projetos
+makefile : para compilar o sistema
+
+Alguns arquivos (sobretudo os headers, os arquivos no diretório hardware, a mini-biblioteca C e os makefiles) estão prontos e não devem ser alterados (essa restrição está claramente indicada no início de cada arquivo). Esses arquivos serão sobrescritos pelos originais durante a avaliação de cada projeto.
+
+Os demais arquivos devem ser escritos pelo aluno, para implementar as funcionalidades solicitadas em cada projeto.
+
+Prof. Carlos Maziero, DINF/UFPR
+Julho de 2025

diff --git a/ppos/lib/libc.c b/ppos/lib/libc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..08540ee
--- /dev/null
+++ b/ppos/lib/libc.c
@@ -0,0 +1,296 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Funções básicas da biblioteca C, que devem ser definidas aqui
+// para nos liberar da GLibC.
+
+#include "hardware/serial.h"
+#include <stdbool.h>
+#include "libc.h"
+
+// macros do compilador para funções variádicas (usadas no printk)
+#define va_list __builtin_va_list
+#define va_start __builtin_va_start
+#define va_end __builtin_va_end
+#define va_arg __builtin_va_arg
+
+// estado interno do gerador de números pseudo-aleatórios
+// https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_congruential_generator
+static unsigned int rand_number = 0;
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void randseed(unsigned long seed)
+{
+    rand_number = seed;
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+unsigned long randnum(void)
+{
+//    rand_number = (1103515245L * rand_number + 12345) % (1 << 30);
+    rand_number = (1664525L * rand_number + 1013904223L) % (1L << 31);
+    return (rand_number);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int abs(int num)
+{
+    if (num < 0)
+        return (-num);
+    else
+        return (num);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+int mem_copy(const char *orig, char *dest, int size)
+{
+    if (!orig || !dest || size <= 0)
+        return (ERROR);
+
+    for (int i = 0; i < size; i++)
+        dest[i] = orig[i];
+
+    return (NOERROR);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void putch(char c)
+{
+    hw_serial_put(c);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+void putst(const char *s)
+{
+    if (!s)
+        s = "NULL";
+
+    while (*s)
+    {
+        putch(*s);
+        s++;
+    }
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------
+
+// adaptado de from: https://operating-system-in-1000-lines.vercel.app/en/
+void printk(const char *fmt, ...)
+{
+    bool left_align;
+    //bool fill_zeros = false;
+    //bool signal_space = false;
+    short width;
+    va_list vargs;
+
+    va_start(vargs, fmt);
+
+    while (*fmt)
+    {
+        // find a % mark, process it
+        if (*fmt == '%')
+        {
+            // skip '%'
+            fmt++;
+
+            // space for signal (% )
+            /*if (*fmt == ' ')
+            {
+                signal_space = true;
+                fmt++;
+            }*/
+
+            // left alignment (%-)
+            left_align = false;
+            if (*fmt == '-')
+            {
+                left_align = true;
+                fmt++;
+            }
+
+            // fill with zeros (%0)
+            /*if (*fmt == '0')
+            {
+                fill_zeros = true;
+                fmt++;
+            }*/
+
+            // width modifier (%NN)
+            width = 0;
+            while (*fmt && *fmt >= '1' && *fmt <= '9')
+            {
+                width = 10 * width + (*fmt - '0');
+                fmt++;
+            }
+
+            switch (*fmt)
+            {
+
+            // "%%" or '%' at the end of the format string
+            case '%':
+            case '\0':
+                putch('%');
+                break;
+
+            // %c: char
+            case 'c':
+            {
+                int c = va_arg(vargs, int);
+                putch(c);
+                break;
+            }
+
+            // %s: string
+            case 's':
+            {
+                const char *s = va_arg(vargs, const char *);
+                char *aux;
+
+                // null string
+                if (!s)
+                s = "(null)";
+
+                // decrement width according to string size
+                aux = (char *) s;
+                while (*aux)
+                {
+                    width--;
+                    aux++;
+                }
+
+                // print whitespaces before
+                if (!left_align)
+                    while (width > 0)
+                    {
+                        putch(' ');
+                        width--;
+                    }
+
+                // print string chars
+                while (*s)
+                {
+                    putch(*s);
+                    s++;
+                }
+
+                // print whitespaces after
+                if (left_align)
+                    while (width > 0)
+                    {
+                        putch(' ');
+                        width--;
+                    }
+
+                break;
+            }
+
+            // %d %i: integer, printed in decimal
+            case 'i':
+            case 'd':
+            {
+                bool negative;
+                int divisor;
+                int value = va_arg(vargs, int);
+
+                width--;
+
+                // treat negative number
+                negative = false;
+                if (value < 0)
+                {
+                    value = -value;
+                    negative = true;
+                    width--;
+                }
+
+                // calculate number of digits to print
+                divisor = 1;
+                while (value / divisor > 9)
+                {
+                    divisor *= 10;
+                    width--;
+                }
+
+                // print whitespaces before
+                if (!left_align)
+                    while (width > 0)
+                    {
+                        putch(' ');
+                        width--;
+                    }
+
+                // print number signal
+                if (negative)
+                    putch('-');
+
+                // print number digits
+                while (divisor > 0)
+                {
+                    putch('0' + value / divisor);
+                    value   %= divisor;
+                    divisor /= 10;
+                }
+
+                // print whitespaces after
+                if (left_align)
+                    while (width > 0)
+                    {
+                        putch(' ');
+                        width--;
+                    }
+
+                break;
+            }
+
+            // %p: long, printed in hexadecimal
+            case 'p':
+            {
+                unsigned nibble;
+                unsigned long value = va_arg(vargs, unsigned long);
+
+                if (value)
+                {
+                    putst("0x");
+                    for (int i = 15; i >= 0; i--)
+                    {
+                        nibble = (value >> (i * 4)) & 0xf;
+                        putch("0123456789abcdef"[nibble]);
+                    }
+                }
+                else
+                    putst("(nil)");
+
+                break;
+            }
+
+            // %? unrecognized
+            default:
+            {
+                putst("%?");
+            }
+            }
+        }
+        // not a placeholder, just print it
+        else
+        {
+            putch(*fmt);
+        }
+
+        // take the next char in format
+        if (*fmt)
+            fmt++;
+    }
+    va_end(vargs);
+}
+
+//----------------------------------------------------------------------

diff --git a/ppos/lib/libc.h b/ppos/lib/libc.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5f62ef0
--- /dev/null
+++ b/ppos/lib/libc.h
@@ -0,0 +1,59 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// Implementações simplificadas de algumas funções básicas da biblioteca C,
+// que devem ser definidas aqui para nos liberar da GLibC.
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+#ifndef __PPOS_LIBC__
+#define __PPOS_LIBC__
+
+// códigos de retorno das funções
+#ifndef ERROR
+#define ERROR -1
+#define NOERROR 0
+#endif
+
+// ponteiro nulo
+#ifndef NULL
+#define NULL ((void *)0)
+#endif
+
+// Substitui o printf da LibC onde este arquivo for incluído.
+#define printf printk
+
+// Copia "size" bytes da área de memória apontada por "orig"
+// para a área apontada por "dest".
+// Retorno: NOERROR ou ERROR.
+int mem_copy (const char *orig, char *dest, int size);
+
+// Envia um caractere para o console.
+void putch (const char c);
+
+// Envia uma string para o console.
+void putst (const char *s);
+
+// Imprime uma mensagem no console, de forma similar a printf.
+// Suporta os formatos %d %i %c %s %p %%
+// e os modificadores %NN (tamanho) e %- (alinhamento).
+void printk(const char *fmt, ...);
+
+// retorna o número sem sinal
+int abs(int num) ;
+
+// define a semente do gerador de aleatórios
+void randseed(unsigned long seed);
+
+// gera um inteiro aleatório entre 0 e MAX_INT
+unsigned long randnum(void);
+
+// Encerra o programa normalmente, com o exit code informado.
+//void exit(int exit_code);
+
+// Encerra o programa com erro
+//void abort();
+
+#endif

diff --git a/ppos/lib/makefile b/ppos/lib/makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..91366a1
--- /dev/null
+++ b/ppos/lib/makefile
@@ -0,0 +1,22 @@
+# PingPongOS - PingPong Operating System
+# Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+# Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+# ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+# ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+# flags são importados do makefile superior
+
+# flags adicionais
+CPPFLAGS += -I../ -I../kernel
+
+# arquivos a compilar
+HDR = $(wildcard *.h)                  # headers
+SRC = $(wildcard *.c)                  # fontes C
+ASM = $(wildcard *.s)                  # fontes assembly
+OBJ = $(patsubst %.c,%.o,$(SRC))       # objetos .o
+OBJ+= $(patsubst %.s,%.o,$(ASM))       # idem
+
+# regra default: reconstruir tudo
+all   : $(OBJ)
+$(OBJ): $(SRC) $(HDR)

diff --git a/ppos/lib/queue.c b/ppos/lib/queue.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..26bfa05
--- /dev/null
+++ b/ppos/lib/queue.c
@@ -0,0 +1 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System

diff --git a/ppos/lib/queue.h b/ppos/lib/queue.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6cb94b6
--- /dev/null
+++ b/ppos/lib/queue.h
@@ -0,0 +1,94 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+/*
+TAD fila genérica de ponteiros, que armazena itens de tipo "void *".
+A fila mantém um iterador que aponta para um item da fila (ou para NULL).
+O iterador pode ser ajustado usando as funções queue_head() e queue_next()
+e ter seu item consultado com a função queue_item(). Inicialmente o iterador
+aponta para o começo da fila.
+*/
+
+#ifndef __QUEUE__
+#define __QUEUE__
+
+#include <stdbool.h>
+
+// códigos de retorno das funções
+#ifndef ERROR
+#define ERROR -1
+#define NOERROR 0
+#endif
+
+// ponteiro nulo
+#ifndef NULL
+#define NULL ((void *)0)
+#endif
+
+// struct que representa uma fila; este é um struct "opaco",
+// que deve ser redefinido completamente em queue.c
+struct queue_t;
+
+// Cria uma fila inicialmente vazia.
+// Retorno: ponteiro p/ a nova fila
+//          NULL se houver erro
+struct queue_t *queue_create();
+
+// Destroi uma fila, liberando a memória alocada por ela.
+// IMPORTANTE: os itens apontados pela fila NÃO devem ser liberados,
+// pois a aplicação que os criou e pôs na fila é responsável por eles.
+// Retorno: NOERROR ou ERROR (se a fila não existir)
+int queue_destroy(struct queue_t *queue);
+
+// Adiciona um item no fim da fila; ajusta o iterador para ele
+// se for o primeiro item (ou seja, se a fila estiver vazia).
+// Retorno: NOERROR ou ERROR (se fila ou item não existir)
+int queue_add(struct queue_t *queue, void *item);
+
+// Retira da fila o item com o valor indicado; se o item estiver
+// em mais de uma posição da fila, retira apenas da primeira posição
+// encontrada; se o item estiver apontado pelo iterador, este avança
+// para o próximo item da fila (ou para NULL, se for o último).
+// Retorno: NOERROR ou ERROR (não encontrou ou outro erro).
+int queue_del(struct queue_t *queue, void *item);
+
+// Informa se o item indicado está na fila.
+// Retorno: true/false (error: false).
+bool queue_has(struct queue_t *queue, void *item);
+
+// Informa o número de itens na fila.
+// Retorno: número de itens na fila (>= 0)
+//          ERROR se a fila não existir
+int queue_size(struct queue_t *queue);
+
+// Põe o iterador no início da fila.
+// Retorno: ptr para o item apontado pelo iterador
+//          NULL se a fila estiver vazia ou não existir
+void *queue_head(struct queue_t *queue);
+
+// Avança o iterador ao próximo item na fila.
+// Retorno: ptr para o item apontado pelo iterador após avançar
+//          NULL se o iterador passou do último item da fila
+//          NULL se a fila estiver vazia ou não existir
+void *queue_next(struct queue_t *queue);
+
+// Informa o item atualmente sob o iterador na fila.
+// Retorno: ptr para o item apontado pelo iterador
+//          NULL se a fila estiver vazia ou não existir
+//          NULL se o iterador passou do fim da fila
+void *queue_item(struct queue_t *queue);
+
+// Imprime os elementos de uma fila; a função externa "func"
+// deve ser chamada para imprimir cada item.
+// Exemplos de saída, com name == "Frutas":
+// Frutas: [ banana pera ameixa uva ] (4 itens)
+// Frutas: [ ] (0 itens)
+// Frutas: undef   se queue == NULL
+// Frutas: [ undef undef undef ] (3 itens)  se func == NULL
+void queue_print(char *name, struct queue_t *queue, void(func)(void *));
+
+#endif

diff --git a/ppos/makefile b/ppos/makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..31dc66a
--- /dev/null
+++ b/ppos/makefile
@@ -0,0 +1,105 @@
+# PingPongOS - PingPong Operating System
+# Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+# Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+# ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+# ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+# flags de compilação e ligação
+CC       = gcc
+CPPFLAGS = 
+CFLAGS   = -std=c99 -Wall -Wextra -O0 -g -Wno-unused-function -Wno-unused-parameter
+LDFLAGS  = -z noexecstack
+LDLIBS   = -lrt -lm
+export CC CPPFLAGS CFLAGS LDFLAGS LDLIBS
+
+# arquivo .tgz para envio
+TGZ = ppos-${USER}.tgz
+
+# estes alvos não são arquivos
+.PHONY: all help debug clean purge hardware lib kernel
+
+# regra default
+help:
+       @echo "Makefile para compilação do PPOS"
+       @echo "Uso:" 
+       @echo "  make p1          : compila o projeto p1 (idem para p2, ...)"
+       @echo "  make debug p1    : idem, com o flag -DDEBUG"
+       @echo "  make all         : compila todos os projetos"
+       @echo "  make clean       : remove objetos e backups"
+       @echo "  make purge       : remove objetos, backups e executáveis"
+       @echo "  make tgz         : gera um arquivo .tgz para entrega"
+
+# compila o hardware virtual, bibliotecas e kernel
+hardware kernel lib:
+       @echo "=== Compilando $@ ==="
+       -test -s $@/makefile && $(MAKE) -C $@
+
+# ativa modo de depuração
+debug:
+       $(eval CPPFLAGS += -DDEBUG)
+
+# programas de teste de cada projeto
+P1  = pingpong-task1 pingpong-task2 pingpong-task3
+P2  = pingpong-dispatcher
+P3  = pingpong-scheduler
+P4  = pingpong-preempcao
+P5  = pingpong-contab pingpong-contab-prio pingpong-contab-stress
+P6  = pingpong-wait pingpong-wait-stress
+P7  = pingpong-sleep
+P8  = pingpong-semaphore pingpong-semaphore-stress
+P9  = pingpong-prodcons
+P10 = pingpong-mqueue
+P11 = pingpong-memoria pingpong-mqueue
+P12 = pingpong-disco pingpong-disco-stress
+P13 = pingpong-disco-stress
+P14 = pingpong-cache-on pingpong-cache-off
+
+BIN = $(P1) $(P2) $(P3) $(P4) $(P5) $(P6) $(P7) $(P8) \
+      $(P9) $(P10) $(P11) $(P12) $(P13) $(P14)
+
+# compila todos os projetos
+all: p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13 p14
+
+# alvos: testes de cada projeto (como criar uma receita genérica aqui?) 
+p1:  $(P1)
+p2:  $(P2)
+p3:  $(P3)
+p4:  $(P4)
+p5:  $(P5)
+p6:  $(P6)
+p7:  $(P7)
+p8:  $(P8)
+p9:  $(P9)
+p10: $(P10)
+p11: $(P11)
+p12: $(P12)
+p13: $(P13)
+p14: $(P14)
+
+# compila e liga um programa de teste ping*
+ping%: hardware kernel lib
+       @echo "=== Compilando $@ ==="
+       $(MAKE) -C test $@
+       @echo "=== Ligando $@ ==="
+       $(eval OBJS = $(wildcard hardware/*.o kernel/*.o lib/*.o))
+       $(CC) $(LDFLAGS) $(OBJS) test/$@.o -o $@ $(LDLIBS)
+
+# limpa arquivos temporários
+clean:
+       -rm -f *.o *~ */*.o */*~
+
+# reinicia o conteúdo do disco virtual
+disk-reset:
+       -test -s hardware/makefile && $(MAKE) -C hardware reset
+
+# limpa tudo, deixa só o o código-fonte
+purge: clean disk-reset
+       -rm -f $(BIN) $(TGZ)
+
+# gera arquivo .tgz para entrega
+tgz: purge
+       -rm -f $(TGZ)
+       -tar --ignore-failed-read -czvf $(TGZ) lib/ kernel/ test/$(P9).c
+       @echo ""
+       @echo "Arquivo $(TGZ) pronto para entrega"

diff --git a/ppos/test/makefile b/ppos/test/makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..654907d
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/makefile
@@ -0,0 +1,12 @@
+# PingPongOS - PingPong Operating System
+# Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+# Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+# ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO; ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS.
+
+# flags
+CPPFLAGS += -I../ -I../kernel/ -I../lib/
+
+# compila arquivo de teste
+ping%:
+       $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c -o $@.o $@.c 

diff --git a/ppos/test/pingpong-cache-off.c b/ppos/test/pingpong-cache-off.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0c4035f
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-cache-off.c
@@ -0,0 +1,84 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste das operações de acesso ao disco com uma única tarefa,
+// que lê e escreve/altera blocos do disco SEM CACHE.
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+    unsigned char *buffer;
+    int num_blk;     // numero de blocos no disco
+    int blk_size;    // tamanho de cada bloco (bytes)
+    int time_start;
+    int blk_inicio, blk_final;
+
+    printf("%5d ms: user: inicio\n", systime());
+
+    // busca geometria do disco
+    num_blk = block_blocks();
+    assert(num_blk);
+    blk_size = block_size();
+    assert(blk_size);
+
+    printf("%5d ms: disco contem %d blocos de %d bytes cada\n",
+           systime(), num_blk, blk_size);
+
+    // aloca o buffer para ler blocos do disco
+    buffer = mem_alloc(blk_size);
+    assert(buffer);
+
+    time_start = systime();
+
+    // escreve blocos
+    blk_inicio = 0;
+    blk_final  = num_blk / 4;
+    for (int i = blk_inicio; i < blk_final; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: escreve bloco %d\n", systime(), i);
+        status = block_write(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao escrever bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    // lê blocos
+    blk_inicio += num_blk / 8;
+    blk_final  += num_blk / 8;
+    for (int i = blk_inicio; i < blk_final; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: lendo bloco %d\n", systime(), i);
+        status = block_read(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao ler bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    // lê blocos
+    blk_inicio += num_blk / 8;
+    blk_final  += num_blk / 8;
+    for (int i = blk_inicio; i < blk_final; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: lendo bloco %d\n", systime(), i);
+        status = block_read(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao ler bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    printf("As operações SEM CACHE demoraram %d ms\n", systime() - time_start);
+
+    // libera o buffer de blocos do disco
+    mem_free(buffer);
+
+    printf("%5d ms: user fim\n", systime());
+
+    task_exit(0);
+}
+

diff --git a/ppos/test/pingpong-cache-off.txt b/ppos/test/pingpong-cache-off.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b767a44
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-cache-off.txt
@@ -0,0 +1,204 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: disk driver started (disk has 256 blocks of 64 bytes each)
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+    0 ms: user: inicio
+    0 ms: disco contem 256 blocos de 64 bytes cada
+    0 ms: escreve bloco 0
+   38 ms: escreve bloco 1
+   71 ms: escreve bloco 2
+  123 ms: escreve bloco 3
+  157 ms: escreve bloco 4
+  209 ms: escreve bloco 5
+  243 ms: escreve bloco 6
+  280 ms: escreve bloco 7
+  313 ms: escreve bloco 8
+  369 ms: escreve bloco 9
+  411 ms: escreve bloco 10
+  464 ms: escreve bloco 11
+  520 ms: escreve bloco 12
+  566 ms: escreve bloco 13
+  614 ms: escreve bloco 14
+  657 ms: escreve bloco 15
+  706 ms: escreve bloco 16
+  744 ms: escreve bloco 17
+  796 ms: escreve bloco 18
+  833 ms: escreve bloco 19
+  887 ms: escreve bloco 20
+  944 ms: escreve bloco 21
+  995 ms: escreve bloco 22
+ 1053 ms: escreve bloco 23
+ 1109 ms: escreve bloco 24
+ 1156 ms: escreve bloco 25
+ 1205 ms: escreve bloco 26
+ 1261 ms: escreve bloco 27
+ 1303 ms: escreve bloco 28
+ 1339 ms: escreve bloco 29
+ 1385 ms: escreve bloco 30
+ 1422 ms: escreve bloco 31
+ 1461 ms: escreve bloco 32
+ 1509 ms: escreve bloco 33
+ 1563 ms: escreve bloco 34
+ 1600 ms: escreve bloco 35
+ 1637 ms: escreve bloco 36
+ 1695 ms: escreve bloco 37
+ 1737 ms: escreve bloco 38
+ 1772 ms: escreve bloco 39
+ 1827 ms: escreve bloco 40
+ 1875 ms: escreve bloco 41
+ 1931 ms: escreve bloco 42
+ 1980 ms: escreve bloco 43
+ 2014 ms: escreve bloco 44
+ 2056 ms: escreve bloco 45
+ 2112 ms: escreve bloco 46
+ 2160 ms: escreve bloco 47
+ 2208 ms: escreve bloco 48
+ 2255 ms: escreve bloco 49
+ 2309 ms: escreve bloco 50
+ 2351 ms: escreve bloco 51
+ 2396 ms: escreve bloco 52
+ 2437 ms: escreve bloco 53
+ 2477 ms: escreve bloco 54
+ 2520 ms: escreve bloco 55
+ 2576 ms: escreve bloco 56
+ 2627 ms: escreve bloco 57
+ 2664 ms: escreve bloco 58
+ 2703 ms: escreve bloco 59
+ 2756 ms: escreve bloco 60
+ 2807 ms: escreve bloco 61
+ 2852 ms: escreve bloco 62
+ 2885 ms: escreve bloco 63
+ 2926 ms: lendo bloco 32
+ 2993 ms: lendo bloco 33
+ 3027 ms: lendo bloco 34
+ 3068 ms: lendo bloco 35
+ 3102 ms: lendo bloco 36
+ 3143 ms: lendo bloco 37
+ 3187 ms: lendo bloco 38
+ 3242 ms: lendo bloco 39
+ 3295 ms: lendo bloco 40
+ 3333 ms: lendo bloco 41
+ 3377 ms: lendo bloco 42
+ 3433 ms: lendo bloco 43
+ 3481 ms: lendo bloco 44
+ 3519 ms: lendo bloco 45
+ 3560 ms: lendo bloco 46
+ 3594 ms: lendo bloco 47
+ 3649 ms: lendo bloco 48
+ 3680 ms: lendo bloco 49
+ 3718 ms: lendo bloco 50
+ 3758 ms: lendo bloco 51
+ 3798 ms: lendo bloco 52
+ 3844 ms: lendo bloco 53
+ 3892 ms: lendo bloco 54
+ 3926 ms: lendo bloco 55
+ 3967 ms: lendo bloco 56
+ 4021 ms: lendo bloco 57
+ 4062 ms: lendo bloco 58
+ 4097 ms: lendo bloco 59
+ 4142 ms: lendo bloco 60
+ 4194 ms: lendo bloco 61
+ 4226 ms: lendo bloco 62
+ 4276 ms: lendo bloco 63
+ 4333 ms: lendo bloco 64
+ 4365 ms: lendo bloco 65
+ 4400 ms: lendo bloco 66
+ 4457 ms: lendo bloco 67
+ 4499 ms: lendo bloco 68
+ 4543 ms: lendo bloco 69
+ 4593 ms: lendo bloco 70
+ 4631 ms: lendo bloco 71
+ 4683 ms: lendo bloco 72
+ 4715 ms: lendo bloco 73
+ 4748 ms: lendo bloco 74
+ 4786 ms: lendo bloco 75
+ 4826 ms: lendo bloco 76
+ 4866 ms: lendo bloco 77
+ 4904 ms: lendo bloco 78
+ 4940 ms: lendo bloco 79
+ 4976 ms: lendo bloco 80
+ 5022 ms: lendo bloco 81
+ 5064 ms: lendo bloco 82
+ 5106 ms: lendo bloco 83
+ 5138 ms: lendo bloco 84
+ 5170 ms: lendo bloco 85
+ 5215 ms: lendo bloco 86
+ 5252 ms: lendo bloco 87
+ 5306 ms: lendo bloco 88
+ 5360 ms: lendo bloco 89
+ 5397 ms: lendo bloco 90
+ 5436 ms: lendo bloco 91
+ 5482 ms: lendo bloco 92
+ 5522 ms: lendo bloco 93
+ 5554 ms: lendo bloco 94
+ 5596 ms: lendo bloco 95
+ 5633 ms: lendo bloco 64
+ 5696 ms: lendo bloco 65
+ 5733 ms: lendo bloco 66
+ 5778 ms: lendo bloco 67
+ 5819 ms: lendo bloco 68
+ 5875 ms: lendo bloco 69
+ 5924 ms: lendo bloco 70
+ 5956 ms: lendo bloco 71
+ 5987 ms: lendo bloco 72
+ 6034 ms: lendo bloco 73
+ 6073 ms: lendo bloco 74
+ 6109 ms: lendo bloco 75
+ 6165 ms: lendo bloco 76
+ 6207 ms: lendo bloco 77
+ 6249 ms: lendo bloco 78
+ 6280 ms: lendo bloco 79
+ 6338 ms: lendo bloco 80
+ 6387 ms: lendo bloco 81
+ 6429 ms: lendo bloco 82
+ 6460 ms: lendo bloco 83
+ 6510 ms: lendo bloco 84
+ 6567 ms: lendo bloco 85
+ 6604 ms: lendo bloco 86
+ 6648 ms: lendo bloco 87
+ 6701 ms: lendo bloco 88
+ 6741 ms: lendo bloco 89
+ 6789 ms: lendo bloco 90
+ 6826 ms: lendo bloco 91
+ 6871 ms: lendo bloco 92
+ 6916 ms: lendo bloco 93
+ 6962 ms: lendo bloco 94
+ 7014 ms: lendo bloco 95
+ 7060 ms: lendo bloco 96
+ 7111 ms: lendo bloco 97
+ 7150 ms: lendo bloco 98
+ 7203 ms: lendo bloco 99
+ 7249 ms: lendo bloco 100
+ 7280 ms: lendo bloco 101
+ 7334 ms: lendo bloco 102
+ 7381 ms: lendo bloco 103
+ 7426 ms: lendo bloco 104
+ 7461 ms: lendo bloco 105
+ 7510 ms: lendo bloco 106
+ 7552 ms: lendo bloco 107
+ 7595 ms: lendo bloco 108
+ 7651 ms: lendo bloco 109
+ 7694 ms: lendo bloco 110
+ 7737 ms: lendo bloco 111
+ 7785 ms: lendo bloco 112
+ 7835 ms: lendo bloco 113
+ 7875 ms: lendo bloco 114
+ 7915 ms: lendo bloco 115
+ 7965 ms: lendo bloco 116
+ 8007 ms: lendo bloco 117
+ 8057 ms: lendo bloco 118
+ 8098 ms: lendo bloco 119
+ 8149 ms: lendo bloco 120
+ 8190 ms: lendo bloco 121
+ 8234 ms: lendo bloco 122
+ 8273 ms: lendo bloco 123
+ 8328 ms: lendo bloco 124
+ 8359 ms: lendo bloco 125
+ 8392 ms: lendo bloco 126
+ 8431 ms: lendo bloco 127
+As operações SEM CACHE demoraram 8483 ms
+ 8483 ms: user fim
+PPOS: task 2 (user) exit code 0,  8483 ms elapsed time,     1 ms cpu time,   193 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0,  8483 ms elapsed time,  8482 ms cpu time,   578 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: disk driver stopped (128 blocks read, 64 blocks written)
+PPOS: system stopped (uptime 8483 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-cache-on.c b/ppos/test/pingpong-cache-on.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6f0e09d
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-cache-on.c
@@ -0,0 +1,84 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste das operações de acesso ao disco com uma única tarefa,
+// que lê e escreve/altera blocos do disco COM CACHE.
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+    unsigned char *buffer;
+    int num_blk;     // numero de blocos no disco
+    int blk_size;    // tamanho de cada bloco (bytes)
+    int time_start;
+    int blk_inicio, blk_final;
+
+    printf("%5d ms: user: inicio\n", systime());
+
+    // busca geometria do disco
+    num_blk = block_blocks();
+    assert(num_blk);
+    blk_size = block_size();
+    assert(blk_size);
+
+    printf("%5d ms: disco contem %d blocos de %d bytes cada\n",
+           systime(), num_blk, blk_size);
+
+    // aloca o buffer para ler blocos do disco
+    buffer = mem_alloc(blk_size);
+    assert(buffer);
+
+    time_start = systime();
+
+    // escreve blocos
+    blk_inicio = 0;
+    blk_final  = num_blk / 4;
+    for (int i = blk_inicio; i < blk_final; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: escreve bloco %d\n", systime(), i);
+        status = cache_write(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao escrever bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    // lê blocos
+    blk_inicio += num_blk / 8;
+    blk_final  += num_blk / 8;
+    for (int i = blk_inicio; i < blk_final; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: lendo bloco %d\n", systime(), i);
+        status = cache_read(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao ler bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    // lê blocos
+    blk_inicio += num_blk / 8;
+    blk_final  += num_blk / 8;
+    for (int i = blk_inicio; i < blk_final; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: lendo bloco %d\n", systime(), i);
+        status = cache_read(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao ler bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    printf("As operações COM CACHE demoraram %d ms\n", systime() - time_start);
+
+    // libera o buffer de blocos do disco
+    mem_free(buffer);
+
+    printf("%5d ms: user fim\n", systime());
+
+    task_exit(0);
+}
+

diff --git a/ppos/test/pingpong-cache-on.txt b/ppos/test/pingpong-cache-on.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..97be6f3
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-cache-on.txt
@@ -0,0 +1,204 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: disk driver started (disk has 256 blocks of 64 bytes each)
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+    0 ms: user: inicio
+    0 ms: disco contem 256 blocos de 64 bytes cada
+    0 ms: escreve bloco 0
+   38 ms: escreve bloco 1
+   71 ms: escreve bloco 2
+  123 ms: escreve bloco 3
+  157 ms: escreve bloco 4
+  211 ms: escreve bloco 5
+  245 ms: escreve bloco 6
+  281 ms: escreve bloco 7
+  314 ms: escreve bloco 8
+  370 ms: escreve bloco 9
+  411 ms: escreve bloco 10
+  464 ms: escreve bloco 11
+  520 ms: escreve bloco 12
+  566 ms: escreve bloco 13
+  615 ms: escreve bloco 14
+  658 ms: escreve bloco 15
+  706 ms: escreve bloco 16
+  744 ms: escreve bloco 17
+  797 ms: escreve bloco 18
+  834 ms: escreve bloco 19
+  888 ms: escreve bloco 20
+  945 ms: escreve bloco 21
+  995 ms: escreve bloco 22
+ 1053 ms: escreve bloco 23
+ 1109 ms: escreve bloco 24
+ 1156 ms: escreve bloco 25
+ 1205 ms: escreve bloco 26
+ 1261 ms: escreve bloco 27
+ 1303 ms: escreve bloco 28
+ 1338 ms: escreve bloco 29
+ 1384 ms: escreve bloco 30
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+ 2756 ms: escreve bloco 60
+ 2808 ms: escreve bloco 61
+ 2853 ms: escreve bloco 62
+ 2887 ms: escreve bloco 63
+ 2928 ms: lendo bloco 32
+ 2928 ms: lendo bloco 33
+ 2928 ms: lendo bloco 34
+ 2928 ms: lendo bloco 35
+ 2928 ms: lendo bloco 36
+ 2928 ms: lendo bloco 37
+ 2928 ms: lendo bloco 38
+ 2928 ms: lendo bloco 39
+ 2928 ms: lendo bloco 40
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+ 2928 ms: lendo bloco 42
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+ 2928 ms: lendo bloco 44
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+ 2928 ms: lendo bloco 58
+ 2928 ms: lendo bloco 59
+ 2928 ms: lendo bloco 60
+ 2928 ms: lendo bloco 61
+ 2928 ms: lendo bloco 62
+ 2928 ms: lendo bloco 63
+ 2928 ms: lendo bloco 64
+ 2964 ms: lendo bloco 65
+ 2998 ms: lendo bloco 66
+ 3039 ms: lendo bloco 67
+ 3073 ms: lendo bloco 68
+ 3114 ms: lendo bloco 69
+ 3158 ms: lendo bloco 70
+ 3213 ms: lendo bloco 71
+ 3266 ms: lendo bloco 72
+ 3304 ms: lendo bloco 73
+ 3348 ms: lendo bloco 74
+ 3404 ms: lendo bloco 75
+ 3452 ms: lendo bloco 76
+ 3490 ms: lendo bloco 77
+ 3531 ms: lendo bloco 78
+ 3566 ms: lendo bloco 79
+ 3620 ms: lendo bloco 80
+ 3651 ms: lendo bloco 81
+ 3689 ms: lendo bloco 82
+ 3730 ms: lendo bloco 83
+ 3770 ms: lendo bloco 84
+ 3816 ms: lendo bloco 85
+ 3864 ms: lendo bloco 86
+ 3898 ms: lendo bloco 87
+ 3940 ms: lendo bloco 88
+ 3993 ms: lendo bloco 89
+ 4034 ms: lendo bloco 90
+ 4069 ms: lendo bloco 91
+ 4115 ms: lendo bloco 92
+ 4166 ms: lendo bloco 93
+ 4198 ms: lendo bloco 94
+ 4248 ms: lendo bloco 95
+ 4305 ms: lendo bloco 64
+ 4305 ms: lendo bloco 65
+ 4305 ms: lendo bloco 66
+ 4305 ms: lendo bloco 67
+ 4305 ms: lendo bloco 68
+ 4305 ms: lendo bloco 69
+ 4305 ms: lendo bloco 70
+ 4306 ms: lendo bloco 71
+ 4306 ms: lendo bloco 72
+ 4306 ms: lendo bloco 73
+ 4306 ms: lendo bloco 74
+ 4306 ms: lendo bloco 75
+ 4306 ms: lendo bloco 76
+ 4306 ms: lendo bloco 77
+ 4306 ms: lendo bloco 78
+ 4306 ms: lendo bloco 79
+ 4306 ms: lendo bloco 80
+ 4306 ms: lendo bloco 81
+ 4306 ms: lendo bloco 82
+ 4306 ms: lendo bloco 83
+ 4306 ms: lendo bloco 84
+ 4306 ms: lendo bloco 85
+ 4306 ms: lendo bloco 86
+ 4306 ms: lendo bloco 87
+ 4306 ms: lendo bloco 88
+ 4306 ms: lendo bloco 89
+ 4306 ms: lendo bloco 90
+ 4306 ms: lendo bloco 91
+ 4306 ms: lendo bloco 92
+ 4306 ms: lendo bloco 93
+ 4306 ms: lendo bloco 94
+ 4306 ms: lendo bloco 95
+ 4306 ms: lendo bloco 96
+ 4338 ms: lendo bloco 97
+ 4372 ms: lendo bloco 98
+ 4429 ms: lendo bloco 99
+ 4471 ms: lendo bloco 100
+ 4516 ms: lendo bloco 101
+ 4566 ms: lendo bloco 102
+ 4604 ms: lendo bloco 103
+ 4655 ms: lendo bloco 104
+ 4687 ms: lendo bloco 105
+ 4721 ms: lendo bloco 106
+ 4759 ms: lendo bloco 107
+ 4799 ms: lendo bloco 108
+ 4838 ms: lendo bloco 109
+ 4876 ms: lendo bloco 110
+ 4912 ms: lendo bloco 111
+ 4948 ms: lendo bloco 112
+ 4994 ms: lendo bloco 113
+ 5036 ms: lendo bloco 114
+ 5078 ms: lendo bloco 115
+ 5109 ms: lendo bloco 116
+ 5142 ms: lendo bloco 117
+ 5187 ms: lendo bloco 118
+ 5224 ms: lendo bloco 119
+ 5278 ms: lendo bloco 120
+ 5331 ms: lendo bloco 121
+ 5368 ms: lendo bloco 122
+ 5407 ms: lendo bloco 123
+ 5454 ms: lendo bloco 124
+ 5493 ms: lendo bloco 125
+ 5525 ms: lendo bloco 126
+ 5567 ms: lendo bloco 127
+As operações COM CACHE demoraram 5604 ms
+ 5604 ms: user fim
+PPOS: task 2 (user) exit code 0,  5604 ms elapsed time,     1 ms cpu time,   129 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0,  5604 ms elapsed time,  5602 ms cpu time,   386 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: disk driver stopped (64 blocks read, 64 blocks written)
+PPOS: system stopped (uptime 5604 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-contab-prio.c b/ppos/test/pingpong-contab-prio.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b9e551f
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-contab-prio.c
@@ -0,0 +1,66 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da contabilização com tarefas de prioridades distintas
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define WORKLOAD 40000
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// simula um processamento pesado
+int hardwork(int n)
+{
+    int soma = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++)
+        for (int j = 0; j < n; j++)
+            soma += j;
+    return (soma);
+}
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    printf("%5d ms: %s inicia (prio: %d)\n", systime(),
+           (char *)arg, sched_getprio(NULL));
+    hardwork(WORKLOAD);
+    printf("%5d ms: %s termina\n", systime(), (char *)arg);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // cria tarefas
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    // ajusta prioridades
+    sched_setprio(pang, 0);
+    sched_setprio(peng, -2);
+    sched_setprio(ping, -4);
+    sched_setprio(pong, -6);
+    sched_setprio(pung, -8);
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-contab-prio.txt b/ppos/test/pingpong-contab-prio.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..277efc5
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-contab-prio.txt
@@ -0,0 +1,23 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0,     0 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     1 activations
+    0 ms:                                      Pung inicia (prio: -8)
+   20 ms:                              Pong inicia (prio: -6)
+   40 ms:                      Ping inicia (prio: -4)
+   70 ms:              Peng inicia (prio: -2)
+   90 ms:      Pang inicia (prio: 0)
+23585 ms:                                      Pung termina
+PPOS: task 6 (pung) exit code 0, 23585 ms elapsed time,  9185 ms cpu time,   919 activations
+32220 ms:                              Pong termina
+PPOS: task 5 (pong) exit code 0, 32220 ms elapsed time,  9195 ms cpu time,   920 activations
+37938 ms:                      Ping termina
+PPOS: task 4 (ping) exit code 0, 37938 ms elapsed time,  9208 ms cpu time,   921 activations
+43393 ms:              Peng termina
+PPOS: task 3 (peng) exit code 0, 43393 ms elapsed time,  9255 ms cpu time,   926 activations
+46090 ms:      Pang termina
+PPOS: task 2 (pang) exit code 0, 46090 ms elapsed time,  9247 ms cpu time,   925 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 46090 ms elapsed time,     0 ms cpu time,  4613 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 46090 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-contab-stress.c b/ppos/test/pingpong-contab-stress.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f9fc4e8
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-contab-stress.c
@@ -0,0 +1,54 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da contabilização com muitas tarefas (stress)
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define WORKLOAD 5000
+#define NUMTASKS 512
+
+static struct task_t *task[NUMTASKS];
+
+// simula um processamento pesado
+int hardwork(int n)
+{
+    int soma = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++)
+        for (int j = 0; j < n; j++)
+            soma += j;
+    return (soma);
+}
+
+// corpo das tarefas
+void body()
+{
+    for (int i = 0; i < 3; i++)
+        hardwork(WORKLOAD);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // cria tarefas
+    printf("Creating %d tasks\n", NUMTASKS);
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        task[i] = task_create(NULL, body, NULL);
+        assert(task[i]);
+    }
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-contab-stress.txt b/ppos/test/pingpong-contab-stress.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c7614e3
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-contab-stress.txt
@@ -0,0 +1,521 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+Creating 512 tasks
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0,     1 ms elapsed time,     1 ms cpu time,     1 activations
+PPOS: task 366 ((null)) exit code 0, 203322 ms elapsed time,   392 ms cpu time,    40 activations
+PPOS: task 367 ((null)) exit code 0, 203331 ms elapsed time,   399 ms cpu time,    40 activations
+PPOS: task 18 ((null)) exit code 0, 204961 ms elapsed time,   409 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 19 ((null)) exit code 0, 204967 ms elapsed time,   406 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 223 ((null)) exit code 0, 207003 ms elapsed time,   406 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 224 ((null)) exit code 0, 207009 ms elapsed time,   406 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 358 ((null)) exit code 0, 208342 ms elapsed time,   404 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 376 ((null)) exit code 0, 208499 ms elapsed time,   407 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 377 ((null)) exit code 0, 208507 ms elapsed time,   408 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 379 ((null)) exit code 0, 208523 ms elapsed time,   406 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 380 ((null)) exit code 0, 208531 ms elapsed time,   408 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 383 ((null)) exit code 0, 208558 ms elapsed time,   407 ms cpu time,    41 activations
+PPOS: task 8 ((null)) exit code 0, 209925 ms elapsed time,   416 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 9 ((null)) exit code 0, 209932 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 10 ((null)) exit code 0, 209939 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 17 ((null)) exit code 0, 210006 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 20 ((null)) exit code 0, 210007 ms elapsed time,   411 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 21 ((null)) exit code 0, 210010 ms elapsed time,   412 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 33 ((null)) exit code 0, 210129 ms elapsed time,   419 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 57 ((null)) exit code 0, 210368 ms elapsed time,   419 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 74 ((null)) exit code 0, 210537 ms elapsed time,   419 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 75 ((null)) exit code 0, 210544 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 148 ((null)) exit code 0, 211271 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 149 ((null)) exit code 0, 211279 ms elapsed time,   418 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 150 ((null)) exit code 0, 211286 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 151 ((null)) exit code 0, 211295 ms elapsed time,   419 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 158 ((null)) exit code 0, 211364 ms elapsed time,   419 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 159 ((null)) exit code 0, 211371 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 160 ((null)) exit code 0, 211379 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 161 ((null)) exit code 0, 211386 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 162 ((null)) exit code 0, 211392 ms elapsed time,   416 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 163 ((null)) exit code 0, 211399 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 220 ((null)) exit code 0, 211966 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 221 ((null)) exit code 0, 211973 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 222 ((null)) exit code 0, 211977 ms elapsed time,   414 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 225 ((null)) exit code 0, 211984 ms elapsed time,   417 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 261 ((null)) exit code 0, 212343 ms elapsed time,   419 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 276 ((null)) exit code 0, 212489 ms elapsed time,   416 ms cpu time,    42 activations
+PPOS: task 356 ((null)) exit code 0, 213286 ms elapsed time,   418 ms cpu time,    42 activations
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+PPOS: task 471 ((null)) exit code 0, 219360 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
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+PPOS: task 485 ((null)) exit code 0, 219455 ms elapsed time,   435 ms cpu time,    44 activations
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+PPOS: task 487 ((null)) exit code 0, 219470 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 488 ((null)) exit code 0, 219477 ms elapsed time,   437 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 489 ((null)) exit code 0, 219485 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
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+PPOS: task 496 ((null)) exit code 0, 219502 ms elapsed time,   431 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 497 ((null)) exit code 0, 219502 ms elapsed time,   430 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 504 ((null)) exit code 0, 219506 ms elapsed time,   434 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 505 ((null)) exit code 0, 219510 ms elapsed time,   434 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 506 ((null)) exit code 0, 219517 ms elapsed time,   437 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 507 ((null)) exit code 0, 219525 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 508 ((null)) exit code 0, 219533 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 509 ((null)) exit code 0, 219540 ms elapsed time,   437 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 510 ((null)) exit code 0, 219547 ms elapsed time,   437 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 511 ((null)) exit code 0, 219555 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 512 ((null)) exit code 0, 219558 ms elapsed time,   433 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 513 ((null)) exit code 0, 219566 ms elapsed time,   438 ms cpu time,    44 activations
+PPOS: task 98 ((null)) exit code 0, 219568 ms elapsed time,   441 ms cpu time,    45 activations
+PPOS: task 239 ((null)) exit code 0, 219568 ms elapsed time,   440 ms cpu time,    45 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 219568 ms elapsed time,     6 ms cpu time, 22131 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 219568 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-contab.c b/ppos/test/pingpong-contab.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9a21884
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-contab.c
@@ -0,0 +1,58 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da contabilização com tarefas de prioridades iguais
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define WORKLOAD 40000
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// simula um processamento pesado
+int hardwork(int n)
+{
+    int soma = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++)
+        for (int j = 0; j < n; j++)
+            soma += j;
+    return (soma);
+}
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    printf("%5d ms: %s inicia\n", systime(), (char *)arg);
+    hardwork(WORKLOAD);
+    printf("%5d ms: %s termina\n", systime(), (char *)arg);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // cria tarefas
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-contab.txt b/ppos/test/pingpong-contab.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..73ea967
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-contab.txt
@@ -0,0 +1,23 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0,     0 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     1 activations
+    0 ms:      Pang inicia
+   10 ms:              Peng inicia
+   20 ms:                      Ping inicia
+   30 ms:                              Pong inicia
+   40 ms:                                      Pung inicia
+42562 ms:              Peng termina
+PPOS: task 3 (peng) exit code 0, 42562 ms elapsed time,  8512 ms cpu time,   852 activations
+42567 ms:                      Ping termina
+PPOS: task 4 (ping) exit code 0, 42567 ms elapsed time,  8515 ms cpu time,   852 activations
+42689 ms:                              Pong termina
+PPOS: task 5 (pong) exit code 0, 42689 ms elapsed time,  8552 ms cpu time,   856 activations
+42752 ms:                                      Pung termina
+PPOS: task 6 (pung) exit code 0, 42752 ms elapsed time,  8583 ms cpu time,   859 activations
+42757 ms:      Pang termina
+PPOS: task 2 (pang) exit code 0, 42757 ms elapsed time,  8595 ms cpu time,   860 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 42757 ms elapsed time,     0 ms cpu time,  4281 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 42757 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-disco-stress.c b/ppos/test/pingpong-disco-stress.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8c7f706
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-disco-stress.c
@@ -0,0 +1,148 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste das operações de acesso a disco com múltiplas tarefas
+// fazendo operações de leitura e escrita simultâneas.
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define NUMTASKS 8
+
+// tarefas
+static struct task_t *mover[NUMTASKS]; // tarefas movedoras de blocos
+static int num_blk;                    // numero de blocos no disco
+static int blk_size;                   // tamanho de cada bloco (bytes)
+
+// lê um bloco do disco
+void le_bloco(int task, int block, char *buffer)
+{
+    int status;
+
+    printf("%5d ms: T%-2d lendo bloco %3d\n", systime(), task, block);
+    status = block_read(block, buffer);
+    if (status == 0)
+        printf("%5d ms: T%-2d leu   bloco %3d\n", systime(), task, block);
+    else
+        printf("%5d ms: T%-2d erro ao ler bloco %3d\n", systime(), task, block);
+}
+
+// escreve um bloco no disco
+void escreve_bloco(int task, int block, char *buffer)
+{
+    int status;
+
+    printf("%5d ms: T%-2d escrevendo bloco %3d\n", systime(), task, block);
+    status = block_write(block, buffer);
+    if (status == 0)
+        printf("%5d ms: T%-2d escreveu   bloco %3d\n", systime(), task, block);
+    else
+        printf("%5d ms: T%-2d erro ao escrever bloco %3d\n",
+               systime(), task, block);
+}
+
+// mostra o conteudo do bloco
+void mostra_bloco(int task, int block, char *buffer)
+{
+    printf("%5d ms: T%-2d bloco %3d tem: [", systime(), task, block);
+    for (int j = 0; j < blk_size; j++)
+        printf("%c", buffer[j]);
+    printf("]\n");
+}
+
+// corpo das tarefas "mover"
+void body(void *arg)
+{
+    int my_id, blk_orig, blk_dest;
+    int tid, blk_per_task;
+    char *buf1, *buf2;
+
+    tid = task_id(NULL);
+    blk_per_task = (num_blk / NUMTASKS / 2);
+
+    // aloca espaço para os buffers
+    buf1 = mem_alloc(blk_size);
+    assert(buf1);
+    buf2 = mem_alloc(blk_size);
+    assert(buf2);
+
+    // define os blocos iniciais
+    my_id = (long)arg;
+    blk_orig = my_id * blk_per_task;
+    blk_dest = num_blk - 1 - (my_id * blk_per_task);
+
+    printf("%5d ms: T%-2d movendo %2d blocos entre blocos %3d e %3d\n",
+           systime(), tid, blk_per_task, blk_orig, blk_dest);
+
+    // move blk_per_task blocos
+    for (int i = 0; i < blk_per_task; i++)
+    {
+        // lê dois blocos do disco
+        le_bloco(tid, blk_orig, buf1);
+        le_bloco(tid, blk_dest, buf2);
+
+        // mostra o conteudo dos blocos
+        mostra_bloco(tid, blk_orig, buf1);
+        mostra_bloco(tid, blk_dest, buf2);
+
+        // escreve os blocos trocados no disco
+        escreve_bloco(tid, blk_dest, buf1);
+        escreve_bloco(tid, blk_orig, buf2);
+
+        // define os próximos blocos
+        blk_orig++;
+        blk_dest--;
+    }
+    printf("%5d ms: T%-2d terminou\n", systime(), tid);
+
+    mem_free(buf1);
+    mem_free(buf2);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // busca geometria do disco
+    num_blk = block_blocks();
+    assert(num_blk);
+    blk_size = block_size();
+    assert(blk_size);
+
+    printf("%5d ms: disco contem %d blocos de %d bytes cada\n",
+           systime(), num_blk, blk_size);
+
+    // cria as tarefas
+    for (long i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        mover[i] = task_create(NULL, body, (void *)i);
+        assert(mover[i]);
+    }
+
+    // aguarda as tarefas encerrarem
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        status = task_wait(mover[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    // destroi os descritores
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        status = task_destroy(mover[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-disco-stress.txt b/ppos/test/pingpong-disco-stress.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6a2650f
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-disco-stress.txt
@@ -0,0 +1,1314 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: disk driver started (disk has 256 blocks of 64 bytes each)
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+    0 ms: disco contem 256 blocos de 64 bytes cada
+    0 ms: T3  movendo 16 blocos entre blocos   0 e 255
+    0 ms: T3  lendo bloco   0
+    0 ms: T4  movendo 16 blocos entre blocos  16 e 239
+    0 ms: T4  lendo bloco  16
+    0 ms: T5  movendo 16 blocos entre blocos  32 e 223
+    0 ms: T5  lendo bloco  32
+    0 ms: T6  movendo 16 blocos entre blocos  48 e 207
+    0 ms: T6  lendo bloco  48
+    0 ms: T7  movendo 16 blocos entre blocos  64 e 191
+    0 ms: T7  lendo bloco  64
+    0 ms: T8  movendo 16 blocos entre blocos  80 e 175
+    0 ms: T8  lendo bloco  80
+    0 ms: T9  movendo 16 blocos entre blocos  96 e 159
+    0 ms: T9  lendo bloco  96
+    0 ms: T10 movendo 16 blocos entre blocos 112 e 143
+    0 ms: T10 lendo bloco 112
+   37 ms: T3  leu   bloco   0
+   37 ms: T3  lendo bloco 255
+   84 ms: T4  leu   bloco  16
+   84 ms: T4  lendo bloco 239
+  150 ms: T5  leu   bloco  32
+  150 ms: T5  lendo bloco 223
+  198 ms: T6  leu   bloco  48
+  198 ms: T6  lendo bloco 207
+  264 ms: T7  leu   bloco  64
+  264 ms: T7  lendo bloco 191
+  313 ms: T8  leu   bloco  80
+  313 ms: T8  lendo bloco 175
+  363 ms: T9  leu   bloco  96
+  363 ms: T9  lendo bloco 159
+  410 ms: T10 leu   bloco 112
+  410 ms: T10 lendo bloco 143
+  614 ms: T3  leu   bloco 255
+  614 ms: T3  bloco   0 tem: [<--bloco 0000-------------------------------------------------->]
+  614 ms: T3  bloco 255 tem: [<--bloco 0255-------------------------------------------------->]
+  614 ms: T3  escrevendo bloco 255
+  670 ms: T4  leu   bloco 239
+  670 ms: T4  bloco  16 tem: [<--bloco 0016-------------------------------------------------->]
+  670 ms: T4  bloco 239 tem: [<--bloco 0239-------------------------------------------------->]
+  670 ms: T4  escrevendo bloco 239
+  737 ms: T5  leu   bloco 223
+  737 ms: T5  bloco  32 tem: [<--bloco 0032-------------------------------------------------->]
+  737 ms: T5  bloco 223 tem: [<--bloco 0223-------------------------------------------------->]
+  737 ms: T5  escrevendo bloco 223
+  807 ms: T6  leu   bloco 207
+  807 ms: T6  bloco  48 tem: [<--bloco 0048-------------------------------------------------->]
+  807 ms: T6  bloco 207 tem: [<--bloco 0207-------------------------------------------------->]
+  807 ms: T6  escrevendo bloco 207
+  867 ms: T7  leu   bloco 191
+  867 ms: T7  bloco  64 tem: [<--bloco 0064-------------------------------------------------->]
+  867 ms: T7  bloco 191 tem: [<--bloco 0191-------------------------------------------------->]
+  867 ms: T7  escrevendo bloco 191
+  929 ms: T8  leu   bloco 175
+  929 ms: T8  bloco  80 tem: [<--bloco 0080-------------------------------------------------->]
+  929 ms: T8  bloco 175 tem: [<--bloco 0175-------------------------------------------------->]
+  929 ms: T8  escrevendo bloco 175
+  986 ms: T9  leu   bloco 159
+  986 ms: T9  bloco  96 tem: [<--bloco 0096-------------------------------------------------->]
+  986 ms: T9  bloco 159 tem: [<--bloco 0159-------------------------------------------------->]
+  986 ms: T9  escrevendo bloco 159
+ 1048 ms: T10 leu   bloco 143
+ 1048 ms: T10 bloco 112 tem: [<--bloco 0112-------------------------------------------------->]
+ 1048 ms: T10 bloco 143 tem: [<--bloco 0143-------------------------------------------------->]
+ 1048 ms: T10 escrevendo bloco 143
+ 1203 ms: T3  escreveu   bloco 255
+ 1203 ms: T3  escrevendo bloco   0
+ 1271 ms: T4  escreveu   bloco 239
+ 1271 ms: T4  escrevendo bloco  16
+ 1323 ms: T5  escreveu   bloco 223
+ 1323 ms: T5  escrevendo bloco  32
+ 1392 ms: T6  escreveu   bloco 207
+ 1392 ms: T6  escrevendo bloco  48
+ 1464 ms: T7  escreveu   bloco 191
+ 1464 ms: T7  escrevendo bloco  64
+ 1529 ms: T8  escreveu   bloco 175
+ 1529 ms: T8  escrevendo bloco  80
+ 1602 ms: T9  escreveu   bloco 159
+ 1602 ms: T9  escrevendo bloco  96
+ 1673 ms: T10 escreveu   bloco 143
+ 1673 ms: T10 escrevendo bloco 112
+ 1869 ms: T3  escreveu   bloco   0
+ 1869 ms: T3  lendo bloco   1
+ 1933 ms: T4  escreveu   bloco  16
+ 1933 ms: T4  lendo bloco  17
+ 2004 ms: T5  escreveu   bloco  32
+ 2004 ms: T5  lendo bloco  33
+ 2061 ms: T6  escreveu   bloco  48
+ 2061 ms: T6  lendo bloco  49
+ 2112 ms: T7  escreveu   bloco  64
+ 2112 ms: T7  lendo bloco  65
+ 2173 ms: T8  escreveu   bloco  80
+ 2173 ms: T8  lendo bloco  81
+ 2226 ms: T9  escreveu   bloco  96
+ 2226 ms: T9  lendo bloco  97
+ 2280 ms: T10 escreveu   bloco 112
+ 2280 ms: T10 lendo bloco 113
+ 2444 ms: T3  leu   bloco   1
+ 2444 ms: T3  lendo bloco 254
+ 2512 ms: T4  leu   bloco  17
+ 2512 ms: T4  lendo bloco 238
+ 2563 ms: T5  leu   bloco  33
+ 2563 ms: T5  lendo bloco 222
+ 2614 ms: T6  leu   bloco  49
+ 2614 ms: T6  lendo bloco 206
+ 2685 ms: T7  leu   bloco  65
+ 2685 ms: T7  lendo bloco 190
+ 2741 ms: T8  leu   bloco  81
+ 2741 ms: T8  lendo bloco 174
+ 2790 ms: T9  leu   bloco  97
+ 2790 ms: T9  lendo bloco 158
+ 2859 ms: T10 leu   bloco 113
+ 2859 ms: T10 lendo bloco 142
+ 3052 ms: T3  leu   bloco 254
+ 3052 ms: T3  bloco   1 tem: [<--bloco 0001-------------------------------------------------->]
+ 3052 ms: T3  bloco 254 tem: [<--bloco 0254-------------------------------------------------->]
+ 3052 ms: T3  escrevendo bloco 254
+ 3121 ms: T4  leu   bloco 238
+ 3121 ms: T4  bloco  17 tem: [<--bloco 0017-------------------------------------------------->]
+ 3121 ms: T4  bloco 238 tem: [<--bloco 0238-------------------------------------------------->]
+ 3121 ms: T4  escrevendo bloco 238
+ 3185 ms: T5  leu   bloco 222
+ 3185 ms: T5  bloco  33 tem: [<--bloco 0033-------------------------------------------------->]
+ 3185 ms: T5  bloco 222 tem: [<--bloco 0222-------------------------------------------------->]
+ 3185 ms: T5  escrevendo bloco 222
+ 3233 ms: T6  leu   bloco 206
+ 3233 ms: T6  bloco  49 tem: [<--bloco 0049-------------------------------------------------->]
+ 3233 ms: T6  bloco 206 tem: [<--bloco 0206-------------------------------------------------->]
+ 3233 ms: T6  escrevendo bloco 206
+ 3289 ms: T7  leu   bloco 190
+ 3289 ms: T7  bloco  65 tem: [<--bloco 0065-------------------------------------------------->]
+ 3289 ms: T7  bloco 190 tem: [<--bloco 0190-------------------------------------------------->]
+ 3289 ms: T7  escrevendo bloco 190
+ 3359 ms: T8  leu   bloco 174
+ 3359 ms: T8  bloco  81 tem: [<--bloco 0081-------------------------------------------------->]
+ 3359 ms: T8  bloco 174 tem: [<--bloco 0174-------------------------------------------------->]
+ 3359 ms: T8  escrevendo bloco 174
+ 3420 ms: T9  leu   bloco 158
+ 3420 ms: T9  bloco  97 tem: [<--bloco 0097-------------------------------------------------->]
+ 3420 ms: T9  bloco 158 tem: [<--bloco 0158-------------------------------------------------->]
+ 3420 ms: T9  escrevendo bloco 158
+ 3482 ms: T10 leu   bloco 142
+ 3483 ms: T10 bloco 113 tem: [<--bloco 0113-------------------------------------------------->]
+ 3483 ms: T10 bloco 142 tem: [<--bloco 0142-------------------------------------------------->]
+ 3483 ms: T10 escrevendo bloco 142
+ 3647 ms: T3  escreveu   bloco 254
+ 3647 ms: T3  escrevendo bloco   1
+ 3715 ms: T4  escreveu   bloco 238
+ 3715 ms: T4  escrevendo bloco  17
+ 3770 ms: T5  escreveu   bloco 222
+ 3770 ms: T5  escrevendo bloco  33
+ 3830 ms: T6  escreveu   bloco 206
+ 3830 ms: T6  escrevendo bloco  49
+ 3887 ms: T7  escreveu   bloco 190
+ 3887 ms: T7  escrevendo bloco  65
+ 3942 ms: T8  escreveu   bloco 174
+ 3942 ms: T8  escrevendo bloco  81
+ 4001 ms: T9  escreveu   bloco 158
+ 4001 ms: T9  escrevendo bloco  97
+ 4072 ms: T10 escreveu   bloco 142
+ 4072 ms: T10 escrevendo bloco 113
+ 4272 ms: T3  escreveu   bloco   1
+ 4272 ms: T3  lendo bloco   2
+ 4324 ms: T4  escreveu   bloco  17
+ 4324 ms: T4  lendo bloco  18
+ 4378 ms: T5  escreveu   bloco  33
+ 4378 ms: T5  lendo bloco  34
+ 4446 ms: T6  escreveu   bloco  49
+ 4446 ms: T6  lendo bloco  50
+ 4512 ms: T7  escreveu   bloco  65
+ 4512 ms: T7  lendo bloco  66
+ 4573 ms: T8  escreveu   bloco  81
+ 4573 ms: T8  lendo bloco  82
+ 4621 ms: T9  escreveu   bloco  97
+ 4621 ms: T9  lendo bloco  98
+ 4676 ms: T10 escreveu   bloco 113
+ 4676 ms: T10 lendo bloco 114
+ 4828 ms: T3  leu   bloco   2
+ 4828 ms: T3  lendo bloco 253
+ 4877 ms: T4  leu   bloco  18
+ 4877 ms: T4  lendo bloco 237
+ 4933 ms: T5  leu   bloco  34
+ 4933 ms: T5  lendo bloco 221
+ 4982 ms: T6  leu   bloco  50
+ 4982 ms: T6  lendo bloco 205
+ 5038 ms: T7  leu   bloco  66
+ 5038 ms: T7  lendo bloco 189
+ 5098 ms: T8  leu   bloco  82
+ 5098 ms: T8  lendo bloco 173
+ 5167 ms: T9  leu   bloco  98
+ 5167 ms: T9  lendo bloco 157
+ 5235 ms: T10 leu   bloco 114
+ 5235 ms: T10 lendo bloco 141
+ 5418 ms: T3  leu   bloco 253
+ 5418 ms: T3  bloco   2 tem: [<--bloco 0002-------------------------------------------------->]
+ 5418 ms: T3  bloco 253 tem: [<--bloco 0253-------------------------------------------------->]
+ 5418 ms: T3  escrevendo bloco 253
+ 5477 ms: T4  leu   bloco 237
+ 5477 ms: T4  bloco  18 tem: [<--bloco 0018-------------------------------------------------->]
+ 5477 ms: T4  bloco 237 tem: [<--bloco 0237-------------------------------------------------->]
+ 5477 ms: T4  escrevendo bloco 237
+ 5548 ms: T5  leu   bloco 221
+ 5548 ms: T5  bloco  34 tem: [<--bloco 0034-------------------------------------------------->]
+ 5548 ms: T5  bloco 221 tem: [<--bloco 0221-------------------------------------------------->]
+ 5548 ms: T5  escrevendo bloco 221
+ 5611 ms: T6  leu   bloco 205
+ 5611 ms: T6  bloco  50 tem: [<--bloco 0050-------------------------------------------------->]
+ 5611 ms: T6  bloco 205 tem: [<--bloco 0205-------------------------------------------------->]
+ 5611 ms: T6  escrevendo bloco 205
+ 5665 ms: T7  leu   bloco 189
+ 5665 ms: T7  bloco  66 tem: [<--bloco 0066-------------------------------------------------->]
+ 5665 ms: T7  bloco 189 tem: [<--bloco 0189-------------------------------------------------->]
+ 5665 ms: T7  escrevendo bloco 189
+ 5721 ms: T8  leu   bloco 173
+ 5721 ms: T8  bloco  82 tem: [<--bloco 0082-------------------------------------------------->]
+ 5721 ms: T8  bloco 173 tem: [<--bloco 0173-------------------------------------------------->]
+ 5721 ms: T8  escrevendo bloco 173
+ 5770 ms: T9  leu   bloco 157
+ 5770 ms: T9  bloco  98 tem: [<--bloco 0098-------------------------------------------------->]
+ 5770 ms: T9  bloco 157 tem: [<--bloco 0157-------------------------------------------------->]
+ 5770 ms: T9  escrevendo bloco 157
+ 5839 ms: T10 leu   bloco 141
+ 5839 ms: T10 bloco 114 tem: [<--bloco 0114-------------------------------------------------->]
+ 5839 ms: T10 bloco 141 tem: [<--bloco 0141-------------------------------------------------->]
+ 5839 ms: T10 escrevendo bloco 141
+ 5989 ms: T3  escreveu   bloco 253
+ 5989 ms: T3  escrevendo bloco   2
+ 6043 ms: T4  escreveu   bloco 237
+ 6043 ms: T4  escrevendo bloco  18
+ 6099 ms: T5  escreveu   bloco 221
+ 6099 ms: T5  escrevendo bloco  34
+ 6155 ms: T6  escreveu   bloco 205
+ 6155 ms: T6  escrevendo bloco  50
+ 6217 ms: T7  escreveu   bloco 189
+ 6217 ms: T7  escrevendo bloco  66
+ 6281 ms: T8  escreveu   bloco 173
+ 6281 ms: T8  escrevendo bloco  82
+ 6331 ms: T9  escreveu   bloco 157
+ 6331 ms: T9  escrevendo bloco  98
+ 6390 ms: T10 escreveu   bloco 141
+ 6390 ms: T10 escrevendo bloco 114
+ 6589 ms: T3  escreveu   bloco   2
+ 6589 ms: T3  lendo bloco   3
+ 6646 ms: T4  escreveu   bloco  18
+ 6646 ms: T4  lendo bloco  19
+ 6697 ms: T5  escreveu   bloco  34
+ 6697 ms: T5  lendo bloco  35
+ 6759 ms: T6  escreveu   bloco  50
+ 6759 ms: T6  lendo bloco  51
+ 6826 ms: T7  escreveu   bloco  66
+ 6826 ms: T7  lendo bloco  67
+ 6875 ms: T8  escreveu   bloco  82
+ 6875 ms: T8  lendo bloco  83
+ 6941 ms: T9  escreveu   bloco  98
+ 6941 ms: T9  lendo bloco  99
+ 7014 ms: T10 escreveu   bloco 114
+ 7014 ms: T10 lendo bloco 115
+ 7162 ms: T3  leu   bloco   3
+ 7162 ms: T3  lendo bloco 252
+ 7211 ms: T4  leu   bloco  19
+ 7211 ms: T4  lendo bloco 236
+ 7283 ms: T5  leu   bloco  35
+ 7283 ms: T5  lendo bloco 220
+ 7340 ms: T6  leu   bloco  51
+ 7340 ms: T6  lendo bloco 204
+ 7400 ms: T7  leu   bloco  67
+ 7400 ms: T7  lendo bloco 188
+ 7465 ms: T8  leu   bloco  83
+ 7465 ms: T8  lendo bloco 172
+ 7518 ms: T9  leu   bloco  99
+ 7518 ms: T9  lendo bloco 156
+ 7584 ms: T10 leu   bloco 115
+ 7584 ms: T10 lendo bloco 140
+ 7759 ms: T3  leu   bloco 252
+ 7759 ms: T3  bloco   3 tem: [<--bloco 0003-------------------------------------------------->]
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diff --git a/ppos/test/pingpong-disco.c b/ppos/test/pingpong-disco.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0a37c51
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-disco.c
@@ -0,0 +1,81 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste das operações de acesso a disco com uma única tarefa,
+// que lê e escreve/altera todos os blocos do disco.
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+static int num_blk;     // numero de blocos no disco
+static int blk_size;    // tamanho de cada bloco (bytes)
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+    unsigned char c, *buffer;
+
+    printf("%5d ms: user: inicio\n", systime());
+
+    // busca geometria do disco
+    num_blk = block_blocks();
+    assert(num_blk);
+    blk_size = block_size();
+    assert(blk_size);
+
+    printf("%5d ms: disco contem %d blocos de %d bytes cada\n",
+           systime(), num_blk, blk_size);
+
+    // aloca o buffer para ler blocos do disco
+    buffer = mem_alloc(blk_size);
+    assert(buffer);
+
+    // lê e imprime todos os blocos do disco, um a um
+    for (int i = 0; i < num_blk; i++)
+    {
+        // lê o bloco i do disco no buffer
+        printf("%5d ms: lendo bloco %d\n", systime(), i);
+        status = block_read(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao ler bloco %d!\n", i);
+
+        // mostra o conteudo do buffer
+        printf("%5d ms: buffer: [", systime());
+        for (int j = 0; j < blk_size; j++)
+            printf("%c", buffer[j]);
+        printf("]\n");
+    }
+
+    // inicia gerador de números aleatórios
+    randseed(systime());
+
+    // lê e imprime todos os blocos do disco, um a um
+    for (int i = 0; i < num_blk; i++)
+    {
+
+        // preenche o buffer com um caractere aleatório
+        c = 32 + randnum() % 48;
+        for (int j = 0; j < blk_size; j++)
+            buffer[j] = c;
+
+        // escreve o buffer no bloco i do disco
+        printf("%5d ms: escrevendo bloco %d com caracteres \"%c\"\n",
+               systime(), i, c);
+        status = block_write(i, buffer);
+        if (status)
+            printf("Erro ao escrever bloco %d!\n", i);
+    }
+
+    // libera o buffer de blocos do disco
+    mem_free(buffer);
+
+    printf("%5d ms: user fim\n", systime());
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-disco.txt b/ppos/test/pingpong-disco.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8ece4f1
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-disco.txt
@@ -0,0 +1,778 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: disk driver started (disk has 256 blocks of 64 bytes each)
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+    0 ms: user: inicio
+    0 ms: disco contem 256 blocos de 64 bytes cada
+    0 ms: lendo bloco 0
+   37 ms: buffer: [<--bloco 0000-------------------------------------------------->]
+   37 ms: lendo bloco 1
+   69 ms: buffer: [<--bloco 0001-------------------------------------------------->]
+   69 ms: lendo bloco 2
+  120 ms: buffer: [<--bloco 0002-------------------------------------------------->]
+  120 ms: lendo bloco 3
+  153 ms: buffer: [<--bloco 0003-------------------------------------------------->]
+  153 ms: lendo bloco 4
+  204 ms: buffer: [<--bloco 0004-------------------------------------------------->]
+  204 ms: lendo bloco 5
+  237 ms: buffer: [<--bloco 0005-------------------------------------------------->]
+  237 ms: lendo bloco 6
+  272 ms: buffer: [<--bloco 0006-------------------------------------------------->]
+  272 ms: lendo bloco 7
+  304 ms: buffer: [<--bloco 0007-------------------------------------------------->]
+  304 ms: lendo bloco 8
+  359 ms: buffer: [<--bloco 0008-------------------------------------------------->]
+  359 ms: lendo bloco 9
+  400 ms: buffer: [<--bloco 0009-------------------------------------------------->]
+  400 ms: lendo bloco 10
+  452 ms: buffer: [<--bloco 0010-------------------------------------------------->]
+  452 ms: lendo bloco 11
+  507 ms: buffer: [<--bloco 0011-------------------------------------------------->]
+  507 ms: lendo bloco 12
+  552 ms: buffer: [<--bloco 0012-------------------------------------------------->]
+  552 ms: lendo bloco 13
+  599 ms: buffer: [<--bloco 0013-------------------------------------------------->]
+  599 ms: lendo bloco 14
+  641 ms: buffer: [<--bloco 0014-------------------------------------------------->]
+  641 ms: lendo bloco 15
+  688 ms: buffer: [<--bloco 0015-------------------------------------------------->]
+  688 ms: lendo bloco 16
+  726 ms: buffer: [<--bloco 0016-------------------------------------------------->]
+  726 ms: lendo bloco 17
+  778 ms: buffer: [<--bloco 0017-------------------------------------------------->]
+  778 ms: lendo bloco 18
+  814 ms: buffer: [<--bloco 0018-------------------------------------------------->]
+  814 ms: lendo bloco 19
+  867 ms: buffer: [<--bloco 0019-------------------------------------------------->]
+  867 ms: lendo bloco 20
+  923 ms: buffer: [<--bloco 0020-------------------------------------------------->]
+  923 ms: lendo bloco 21
+  972 ms: buffer: [<--bloco 0021-------------------------------------------------->]
+  972 ms: lendo bloco 22
+ 1030 ms: buffer: [<--bloco 0022-------------------------------------------------->]
+ 1030 ms: lendo bloco 23
+ 1085 ms: buffer: [<--bloco 0023-------------------------------------------------->]
+ 1085 ms: lendo bloco 24
+ 1131 ms: buffer: [<--bloco 0024-------------------------------------------------->]
+ 1131 ms: lendo bloco 25
+ 1179 ms: buffer: [<--bloco 0025-------------------------------------------------->]
+ 1179 ms: lendo bloco 26
+ 1234 ms: buffer: [<--bloco 0026-------------------------------------------------->]
+ 1234 ms: lendo bloco 27
+ 1275 ms: buffer: [<--bloco 0027-------------------------------------------------->]
+ 1275 ms: lendo bloco 28
+ 1310 ms: buffer: [<--bloco 0028-------------------------------------------------->]
+ 1310 ms: lendo bloco 29
+ 1355 ms: buffer: [<--bloco 0029-------------------------------------------------->]
+ 1355 ms: lendo bloco 30
+ 1391 ms: buffer: [<--bloco 0030-------------------------------------------------->]
+ 1391 ms: lendo bloco 31
+ 1429 ms: buffer: [<--bloco 0031-------------------------------------------------->]
+ 1429 ms: lendo bloco 32
+ 1476 ms: buffer: [<--bloco 0032-------------------------------------------------->]
+ 1476 ms: lendo bloco 33
+ 1529 ms: buffer: [<--bloco 0033-------------------------------------------------->]
+ 1529 ms: lendo bloco 34
+ 1565 ms: buffer: [<--bloco 0034-------------------------------------------------->]
+ 1565 ms: lendo bloco 35
+ 1602 ms: buffer: [<--bloco 0035-------------------------------------------------->]
+ 1602 ms: lendo bloco 36
+ 1658 ms: buffer: [<--bloco 0036-------------------------------------------------->]
+ 1658 ms: lendo bloco 37
+ 1699 ms: buffer: [<--bloco 0037-------------------------------------------------->]
+ 1699 ms: lendo bloco 38
+ 1733 ms: buffer: [<--bloco 0038-------------------------------------------------->]
+ 1733 ms: lendo bloco 39
+ 1787 ms: buffer: [<--bloco 0039-------------------------------------------------->]
+ 1787 ms: lendo bloco 40
+ 1833 ms: buffer: [<--bloco 0040-------------------------------------------------->]
+ 1833 ms: lendo bloco 41
+ 1889 ms: buffer: [<--bloco 0041-------------------------------------------------->]
+ 1889 ms: lendo bloco 42
+ 1937 ms: buffer: [<--bloco 0042-------------------------------------------------->]
+ 1937 ms: lendo bloco 43
+ 1970 ms: buffer: [<--bloco 0043-------------------------------------------------->]
+ 1970 ms: lendo bloco 44
+ 2011 ms: buffer: [<--bloco 0044-------------------------------------------------->]
+ 2011 ms: lendo bloco 45
+ 2066 ms: buffer: [<--bloco 0045-------------------------------------------------->]
+ 2066 ms: lendo bloco 46
+ 2113 ms: buffer: [<--bloco 0046-------------------------------------------------->]
+ 2113 ms: lendo bloco 47
+ 2160 ms: buffer: [<--bloco 0047-------------------------------------------------->]
+ 2160 ms: lendo bloco 48
+ 2206 ms: buffer: [<--bloco 0048-------------------------------------------------->]
+ 2206 ms: lendo bloco 49
+ 2258 ms: buffer: [<--bloco 0049-------------------------------------------------->]
+ 2258 ms: lendo bloco 50
+ 2298 ms: buffer: [<--bloco 0050-------------------------------------------------->]
+ 2298 ms: lendo bloco 51
+ 2342 ms: buffer: [<--bloco 0051-------------------------------------------------->]
+ 2342 ms: lendo bloco 52
+ 2382 ms: buffer: [<--bloco 0052-------------------------------------------------->]
+ 2382 ms: lendo bloco 53
+ 2420 ms: buffer: [<--bloco 0053-------------------------------------------------->]
+ 2420 ms: lendo bloco 54
+ 2462 ms: buffer: [<--bloco 0054-------------------------------------------------->]
+ 2462 ms: lendo bloco 55
+ 2517 ms: buffer: [<--bloco 0055-------------------------------------------------->]
+ 2517 ms: lendo bloco 56
+ 2570 ms: buffer: [<--bloco 0056-------------------------------------------------->]
+ 2570 ms: lendo bloco 57
+ 2606 ms: buffer: [<--bloco 0057-------------------------------------------------->]
+ 2606 ms: lendo bloco 58
+ 2644 ms: buffer: [<--bloco 0058-------------------------------------------------->]
+ 2644 ms: lendo bloco 59
+ 2696 ms: buffer: [<--bloco 0059-------------------------------------------------->]
+ 2696 ms: lendo bloco 60
+ 2746 ms: buffer: [<--bloco 0060-------------------------------------------------->]
+ 2746 ms: lendo bloco 61
+ 2790 ms: buffer: [<--bloco 0061-------------------------------------------------->]
+ 2790 ms: lendo bloco 62
+ 2823 ms: buffer: [<--bloco 0062-------------------------------------------------->]
+ 2823 ms: lendo bloco 63
+ 2862 ms: buffer: [<--bloco 0063-------------------------------------------------->]
+ 2862 ms: lendo bloco 64
+ 2898 ms: buffer: [<--bloco 0064-------------------------------------------------->]
+ 2898 ms: lendo bloco 65
+ 2932 ms: buffer: [<--bloco 0065-------------------------------------------------->]
+ 2932 ms: lendo bloco 66
+ 2973 ms: buffer: [<--bloco 0066-------------------------------------------------->]
+ 2973 ms: lendo bloco 67
+ 3007 ms: buffer: [<--bloco 0067-------------------------------------------------->]
+ 3007 ms: lendo bloco 68
+ 3048 ms: buffer: [<--bloco 0068-------------------------------------------------->]
+ 3048 ms: lendo bloco 69
+ 3093 ms: buffer: [<--bloco 0069-------------------------------------------------->]
+ 3093 ms: lendo bloco 70
+ 3147 ms: buffer: [<--bloco 0070-------------------------------------------------->]
+ 3147 ms: lendo bloco 71
+ 3200 ms: buffer: [<--bloco 0071-------------------------------------------------->]
+ 3200 ms: lendo bloco 72
+ 3238 ms: buffer: [<--bloco 0072-------------------------------------------------->]
+ 3238 ms: lendo bloco 73
+ 3282 ms: buffer: [<--bloco 0073-------------------------------------------------->]
+ 3282 ms: lendo bloco 74
+ 3339 ms: buffer: [<--bloco 0074-------------------------------------------------->]
+ 3339 ms: lendo bloco 75
+ 3387 ms: buffer: [<--bloco 0075-------------------------------------------------->]
+ 3387 ms: lendo bloco 76
+ 3425 ms: buffer: [<--bloco 0076-------------------------------------------------->]
+ 3425 ms: lendo bloco 77
+ 3466 ms: buffer: [<--bloco 0077-------------------------------------------------->]
+ 3466 ms: lendo bloco 78
+ 3501 ms: buffer: [<--bloco 0078-------------------------------------------------->]
+ 3501 ms: lendo bloco 79
+ 3555 ms: buffer: [<--bloco 0079-------------------------------------------------->]
+ 3555 ms: lendo bloco 80
+ 3586 ms: buffer: [<--bloco 0080-------------------------------------------------->]
+ 3586 ms: lendo bloco 81
+ 3623 ms: buffer: [<--bloco 0081-------------------------------------------------->]
+ 3623 ms: lendo bloco 82
+ 3663 ms: buffer: [<--bloco 0082-------------------------------------------------->]
+ 3663 ms: lendo bloco 83
+ 3703 ms: buffer: [<--bloco 0083-------------------------------------------------->]
+ 3703 ms: lendo bloco 84
+ 3749 ms: buffer: [<--bloco 0084-------------------------------------------------->]
+ 3749 ms: lendo bloco 85
+ 3797 ms: buffer: [<--bloco 0085-------------------------------------------------->]
+ 3797 ms: lendo bloco 86
+ 3831 ms: buffer: [<--bloco 0086-------------------------------------------------->]
+ 3831 ms: lendo bloco 87
+ 3872 ms: buffer: [<--bloco 0087-------------------------------------------------->]
+ 3872 ms: lendo bloco 88
+ 3926 ms: buffer: [<--bloco 0088-------------------------------------------------->]
+ 3926 ms: lendo bloco 89
+ 3967 ms: buffer: [<--bloco 0089-------------------------------------------------->]
+ 3967 ms: lendo bloco 90
+ 4002 ms: buffer: [<--bloco 0090-------------------------------------------------->]
+ 4002 ms: lendo bloco 91
+ 4048 ms: buffer: [<--bloco 0091-------------------------------------------------->]
+ 4048 ms: lendo bloco 92
+ 4099 ms: buffer: [<--bloco 0092-------------------------------------------------->]
+ 4099 ms: lendo bloco 93
+ 4131 ms: buffer: [<--bloco 0093-------------------------------------------------->]
+ 4131 ms: lendo bloco 94
+ 4181 ms: buffer: [<--bloco 0094-------------------------------------------------->]
+ 4181 ms: lendo bloco 95
+ 4237 ms: buffer: [<--bloco 0095-------------------------------------------------->]
+ 4237 ms: lendo bloco 96
+ 4270 ms: buffer: [<--bloco 0096-------------------------------------------------->]
+ 4270 ms: lendo bloco 97
+ 4304 ms: buffer: [<--bloco 0097-------------------------------------------------->]
+ 4304 ms: lendo bloco 98
+ 4361 ms: buffer: [<--bloco 0098-------------------------------------------------->]
+ 4361 ms: lendo bloco 99
+ 4403 ms: buffer: [<--bloco 0099-------------------------------------------------->]
+ 4403 ms: lendo bloco 100
+ 4447 ms: buffer: [<--bloco 0100-------------------------------------------------->]
+ 4447 ms: lendo bloco 101
+ 4497 ms: buffer: [<--bloco 0101-------------------------------------------------->]
+ 4497 ms: lendo bloco 102
+ 4535 ms: buffer: [<--bloco 0102-------------------------------------------------->]
+ 4535 ms: lendo bloco 103
+ 4587 ms: buffer: [<--bloco 0103-------------------------------------------------->]
+ 4587 ms: lendo bloco 104
+ 4619 ms: buffer: [<--bloco 0104-------------------------------------------------->]
+ 4619 ms: lendo bloco 105
+ 4652 ms: buffer: [<--bloco 0105-------------------------------------------------->]
+ 4652 ms: lendo bloco 106
+ 4690 ms: buffer: [<--bloco 0106-------------------------------------------------->]
+ 4690 ms: lendo bloco 107
+ 4730 ms: buffer: [<--bloco 0107-------------------------------------------------->]
+ 4730 ms: lendo bloco 108
+ 4769 ms: buffer: [<--bloco 0108-------------------------------------------------->]
+ 4769 ms: lendo bloco 109
+ 4807 ms: buffer: [<--bloco 0109-------------------------------------------------->]
+ 4807 ms: lendo bloco 110
+ 4843 ms: buffer: [<--bloco 0110-------------------------------------------------->]
+ 4843 ms: lendo bloco 111
+ 4880 ms: buffer: [<--bloco 0111-------------------------------------------------->]
+ 4880 ms: lendo bloco 112
+ 4926 ms: buffer: [<--bloco 0112-------------------------------------------------->]
+ 4926 ms: lendo bloco 113
+ 4968 ms: buffer: [<--bloco 0113-------------------------------------------------->]
+ 4968 ms: lendo bloco 114
+ 5010 ms: buffer: [<--bloco 0114-------------------------------------------------->]
+ 5010 ms: lendo bloco 115
+ 5041 ms: buffer: [<--bloco 0115-------------------------------------------------->]
+ 5041 ms: lendo bloco 116
+ 5073 ms: buffer: [<--bloco 0116-------------------------------------------------->]
+ 5073 ms: lendo bloco 117
+ 5118 ms: buffer: [<--bloco 0117-------------------------------------------------->]
+ 5118 ms: lendo bloco 118
+ 5155 ms: buffer: [<--bloco 0118-------------------------------------------------->]
+ 5155 ms: lendo bloco 119
+ 5210 ms: buffer: [<--bloco 0119-------------------------------------------------->]
+ 5210 ms: lendo bloco 120
+ 5263 ms: buffer: [<--bloco 0120-------------------------------------------------->]
+ 5263 ms: lendo bloco 121
+ 5300 ms: buffer: [<--bloco 0121-------------------------------------------------->]
+ 5300 ms: lendo bloco 122
+ 5339 ms: buffer: [<--bloco 0122-------------------------------------------------->]
+ 5339 ms: lendo bloco 123
+ 5385 ms: buffer: [<--bloco 0123-------------------------------------------------->]
+ 5385 ms: lendo bloco 124
+ 5425 ms: buffer: [<--bloco 0124-------------------------------------------------->]
+ 5425 ms: lendo bloco 125
+ 5457 ms: buffer: [<--bloco 0125-------------------------------------------------->]
+ 5457 ms: lendo bloco 126
+ 5498 ms: buffer: [<--bloco 0126-------------------------------------------------->]
+ 5498 ms: lendo bloco 127
+ 5535 ms: buffer: [<--bloco 0127-------------------------------------------------->]
+ 5535 ms: lendo bloco 128
+ 5567 ms: buffer: [<--bloco 0128-------------------------------------------------->]
+ 5567 ms: lendo bloco 129
+ 5604 ms: buffer: [<--bloco 0129-------------------------------------------------->]
+ 5604 ms: lendo bloco 130
+ 5649 ms: buffer: [<--bloco 0130-------------------------------------------------->]
+ 5649 ms: lendo bloco 131
+ 5690 ms: buffer: [<--bloco 0131-------------------------------------------------->]
+ 5690 ms: lendo bloco 132
+ 5746 ms: buffer: [<--bloco 0132-------------------------------------------------->]
+ 5746 ms: lendo bloco 133
+ 5796 ms: buffer: [<--bloco 0133-------------------------------------------------->]
+ 5796 ms: lendo bloco 134
+ 5827 ms: buffer: [<--bloco 0134-------------------------------------------------->]
+ 5827 ms: lendo bloco 135
+ 5858 ms: buffer: [<--bloco 0135-------------------------------------------------->]
+ 5858 ms: lendo bloco 136
+ 5905 ms: buffer: [<--bloco 0136-------------------------------------------------->]
+ 5905 ms: lendo bloco 137
+ 5944 ms: buffer: [<--bloco 0137-------------------------------------------------->]
+ 5944 ms: lendo bloco 138
+ 5980 ms: buffer: [<--bloco 0138-------------------------------------------------->]
+ 5980 ms: lendo bloco 139
+ 6037 ms: buffer: [<--bloco 0139-------------------------------------------------->]
+ 6037 ms: lendo bloco 140
+ 6079 ms: buffer: [<--bloco 0140-------------------------------------------------->]
+ 6079 ms: lendo bloco 141
+ 6120 ms: buffer: [<--bloco 0141-------------------------------------------------->]
+ 6120 ms: lendo bloco 142
+ 6151 ms: buffer: [<--bloco 0142-------------------------------------------------->]
+ 6151 ms: lendo bloco 143
+ 6208 ms: buffer: [<--bloco 0143-------------------------------------------------->]
+ 6208 ms: lendo bloco 144
+ 6257 ms: buffer: [<--bloco 0144-------------------------------------------------->]
+ 6257 ms: lendo bloco 145
+ 6299 ms: buffer: [<--bloco 0145-------------------------------------------------->]
+ 6299 ms: lendo bloco 146
+ 6330 ms: buffer: [<--bloco 0146-------------------------------------------------->]
+ 6330 ms: lendo bloco 147
+ 6380 ms: buffer: [<--bloco 0147-------------------------------------------------->]
+ 6380 ms: lendo bloco 148
+ 6438 ms: buffer: [<--bloco 0148-------------------------------------------------->]
+ 6438 ms: lendo bloco 149
+ 6475 ms: buffer: [<--bloco 0149-------------------------------------------------->]
+ 6475 ms: lendo bloco 150
+ 6519 ms: buffer: [<--bloco 0150-------------------------------------------------->]
+ 6519 ms: lendo bloco 151
+ 6571 ms: buffer: [<--bloco 0151-------------------------------------------------->]
+ 6571 ms: lendo bloco 152
+ 6611 ms: buffer: [<--bloco 0152-------------------------------------------------->]
+ 6611 ms: lendo bloco 153
+ 6659 ms: buffer: [<--bloco 0153-------------------------------------------------->]
+ 6659 ms: lendo bloco 154
+ 6696 ms: buffer: [<--bloco 0154-------------------------------------------------->]
+ 6696 ms: lendo bloco 155
+ 6741 ms: buffer: [<--bloco 0155-------------------------------------------------->]
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+21637 ms: escrevendo bloco 226 com caracteres "%"
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+22478 ms: escrevendo bloco 245 com caracteres """
+22517 ms: escrevendo bloco 246 com caracteres "I"
+22570 ms: escrevendo bloco 247 com caracteres "D"
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+22669 ms: escrevendo bloco 249 com caracteres "&"
+22723 ms: escrevendo bloco 250 com caracteres "="
+22766 ms: escrevendo bloco 251 com caracteres "H"
+22801 ms: escrevendo bloco 252 com caracteres "'"
+22839 ms: escrevendo bloco 253 com caracteres "*"
+22890 ms: escrevendo bloco 254 com caracteres "!"
+22933 ms: escrevendo bloco 255 com caracteres ","
+22971 ms: user fim
+PPOS: task 2 (user) exit code 0, 22971 ms elapsed time,     1 ms cpu time,   513 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 22971 ms elapsed time, 22966 ms cpu time,  1538 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 22971 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-dispatcher.c b/ppos/test/pingpong-dispatcher.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e4d1c29
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-dispatcher.c
@@ -0,0 +1,49 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste do dispatcher com escalonador FCFS
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    printf("%s: inicio\n", (char *)arg);
+    for (int i = 0; i < 5; i++)
+    {
+        printf("%s: %d\n", (char *)arg, i);
+        task_yield();
+    }
+    printf("%s: fim\n", (char *)arg);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    printf("user: criando as tarefas\n");
+
+    // cria tarefas
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-dispatcher.txt b/ppos/test/pingpong-dispatcher.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..766e9ab
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-dispatcher.txt
@@ -0,0 +1,41 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: criando as tarefas
+user: fim
+       Pang: inicio
+       Pang: 0
+               Peng: inicio
+               Peng: 0
+                       Ping: inicio
+                       Ping: 0
+                               Pong: inicio
+                               Pong: 0
+                                       Pung: inicio
+                                       Pung: 0
+       Pang: 1
+               Peng: 1
+                       Ping: 1
+                               Pong: 1
+                                       Pung: 1
+       Pang: 2
+               Peng: 2
+                       Ping: 2
+                               Pong: 2
+                                       Pung: 2
+       Pang: 3
+               Peng: 3
+                       Ping: 3
+                               Pong: 3
+                                       Pung: 3
+       Pang: 4
+               Peng: 4
+                       Ping: 4
+                               Pong: 4
+                                       Pung: 4
+       Pang: fim
+               Peng: fim
+                       Ping: fim
+                               Pong: fim
+                                       Pung: fim
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 0 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-memoria.c b/ppos/test/pingpong-memoria.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6e2d704
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-memoria.c
@@ -0,0 +1,144 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste das operações de alocação de memória heap
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+extern int bkl;    // Big Kernel Lock (from task.c)
+
+#define MAX_BLOCKS (1024 * 1024)
+
+static unsigned char *block[MAX_BLOCKS];
+static int bsize[MAX_BLOCKS];
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main()
+{
+    int size, nblocks, avail, avail_before, avail_after;
+    void *ptr;
+    int status;
+
+    // testa mem_size
+    printf("Testando mem_size\n");
+    size = mem_size();
+    printf("mem_size  retornou %d bytes\n", size);
+    assert(size > 0);
+
+    // testa mem_avail
+    printf("Testando mem_avail\n");
+    avail = mem_avail();
+    printf("mem_avail retornou %d bytes\n", avail);
+    assert(avail > 0);
+    assert(avail <= size);
+
+    // testa alocação de tamanho zero
+    printf("Testando mem_alloc com tamanho 0\n");
+    ptr = mem_alloc(0);
+    assert(ptr == NULL);
+
+    // testa alocação negativa
+    printf("Testando mem_alloc com tamanho negativo\n");
+    ptr = mem_alloc(-100);
+    assert(ptr == NULL);
+
+    // testa alocação maior que a memória disponível
+    printf("Testando mem_alloc tamanho excessivo\n");
+    avail = mem_avail();
+    ptr = mem_alloc(avail + 1);
+    assert(ptr == NULL);
+
+    // testa free nulo
+    printf("Testando mem_free com ponteiro nulo\n");
+    status = mem_free(NULL);
+    assert(status == ERROR);
+
+    // testa free inválido
+    printf("Testando mem_free com ponteiro inválido\n");
+    status = mem_free(&status);
+    assert(status == ERROR);
+
+    // alocações aleatórias
+    printf("Criando blocos de tamanho aleatório\n");
+    avail_before = mem_avail();
+    nblocks = 0;
+    do
+    {
+        // aloca um bloco de tamanho aleatorio
+        size = randnum() % (mem_size() / 1024);
+        ptr = mem_alloc(size);
+
+        if (ptr)
+        {
+            // guarda o bloco alocado
+            block[nblocks] = ptr;
+            bsize[nblocks] = size;
+            nblocks++;
+
+            // ao chegar em 10 blocos, gera relatório
+            if (nblocks == 10)
+            {
+                printf("Testando mem_report (10 alocações)\n");
+                mem_report();
+            }
+        }
+    } while (mem_avail() > 4096);
+
+    printf("Foram alocados %d blocos\n", nblocks);
+
+    // testa se alocações estão alinhadas em 16 bytes
+    printf("Testando alinhamento dos blocos alocados\n");
+    for (int i = 0; i < nblocks; i++)
+        assert(((unsigned long)block[i] % 16) == 0);
+
+    // preenche os blocos alocados
+    printf("Preenchendo blocos com bytes fixos\n");
+    for (int i = 0; i < nblocks; i++)
+    {
+        // preenche bloco com valor fixo
+        for (int j = 0; j < bsize[i]; j++)
+            block[i][j] = i % 256;
+    }
+
+    // verifica o conteúdo dos blocos alocados
+    printf("Verificando conteúdo dos blocos preenchidos\n");
+    for (int i = 0; i < nblocks; i++)
+    {
+        // verifica o conteúdo do bloco
+        for (int j = 0; j < bsize[i]; j++)
+            assert(block[i][j] == i % 256);
+    }
+
+    // liberando os blocos alocados acima
+    printf("Liberando os blocos alocados\n");
+    for (int i = 0; i < nblocks; i++)
+    {
+        status = mem_free(block[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+
+        // ao chegar aos últimos N blocos, gera relatório
+        if (nblocks - (i + 1) == 10)
+        {
+            printf("Testando mem_report (10 alocações)\n");
+            mem_report();
+        }
+    }
+
+    // verificando se toda a memória foi liberada
+    printf("Verificando a memória disponível\n");
+    avail_after = mem_avail();
+    printf("mem_avail retornou %d bytes\n", avail_after);
+    assert(avail_after == avail_before);
+    printf("Testando mem_report (sem alocações do usuário)\n");
+    mem_report();
+
+    printf("Testes concluídos com sucesso!\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-memoria.txt b/ppos/test/pingpong-memoria.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b373149
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-memoria.txt
@@ -0,0 +1,72 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+Testando mem_size
+mem_size  retornou 67108864 bytes
+Testando mem_avail
+mem_avail retornou 67075456 bytes
+Testando mem_alloc com tamanho 0
+Testando mem_alloc com tamanho negativo
+Testando mem_alloc tamanho excessivo
+Testando mem_free com ponteiro nulo
+Testando mem_free com ponteiro inválido
+Criando blocos de tamanho aleatório
+Testando mem_report (10 alocações)
+heap: 435 KB allocated (16 blocks), 65100 KB free (1 blocks)
+heap: block     0: 0x0000565154c56340 - 0x0000565154c5644f aloc prev    16 next     1 size 272
+heap: block     1: 0x0000565154c56450 - 0x0000565154c5646f aloc prev     0 next     2 size 32
+heap: block     2: 0x0000565154c56470 - 0x0000565154c5648f aloc prev     1 next     3 size 32
+heap: block     3: 0x0000565154c56490 - 0x0000565154c5659f aloc prev     2 next     4 size 272
+heap: block     4: 0x0000565154c565a0 - 0x0000565154c5e59f aloc prev     3 next     5 size 32768
+heap: block     5: 0x0000565154c5e5a0 - 0x0000565154c5e5bf aloc prev     4 next     6 size 32
+heap: block     6: 0x0000565154c5e5c0 - 0x0000565154c6d91f aloc prev     5 next     7 size 62304
+heap: block     7: 0x0000565154c6d920 - 0x0000565154c7025f aloc prev     6 next     8 size 10560
+heap: block     8: 0x0000565154c70260 - 0x0000565154c7f94f aloc prev     7 next     9 size 63216
+heap: block     9: 0x0000565154c7f950 - 0x0000565154c84c8f aloc prev     8 next    10 size 21312
+heap: block    10: 0x0000565154c84c90 - 0x0000565154c9319f aloc prev     9 next    11 size 58640
+heap: block    11: 0x0000565154c931a0 - 0x0000565154c9f82f aloc prev    10 next    12 size 50832
+heap: block    12: 0x0000565154c9f830 - 0x0000565154ca645f aloc prev    11 next    13 size 27696
+heap: block    13: 0x0000565154ca6460 - 0x0000565154cac40f aloc prev    12 next    14 size 24496
+heap: block    14: 0x0000565154cac410 - 0x0000565154cb82ff aloc prev    13 next    15 size 48880
+heap: block    15: 0x0000565154cb8300 - 0x0000565154cc321f aloc prev    14 next    16 size 44832
+heap: block    16: 0x0000565154cc3220 - 0x0000565158c5633f FREE prev    15 next     0 size 66662688
+Foram alocados 2031 blocos
+Testando alinhamento dos blocos alocados
+Preenchendo blocos com bytes fixos
+Verificando conteúdo dos blocos preenchidos
+Liberando os blocos alocados
+Testando mem_report (10 alocações)
+heap: 322 KB allocated (16 blocks), 65213 KB free (2 blocks)
+heap: block     0: 0x0000565154c56340 - 0x0000565154c5644f aloc prev  2037 next     1 size 272
+heap: block     1: 0x0000565154c56450 - 0x0000565154c5646f aloc prev     0 next     2 size 32
+heap: block     2: 0x0000565154c56470 - 0x0000565154c5648f aloc prev     1 next     3 size 32
+heap: block     3: 0x0000565154c56490 - 0x0000565154c5659f aloc prev     2 next     4 size 272
+heap: block     4: 0x0000565154c565a0 - 0x0000565154c5e59f aloc prev     3 next     5 size 32768
+heap: block     5: 0x0000565154c5e5a0 - 0x0000565154c5e5bf aloc prev     4 next  2026 size 32
+heap: block  2026: 0x0000565154c5e5c0 - 0x0000565158c0cc5f FREE prev     5 next  2027 size 66774688
+heap: block  2027: 0x0000565158c0cc60 - 0x0000565158c1bb4f aloc prev  2026 next  2028 size 61168
+heap: block  2028: 0x0000565158c1bb50 - 0x0000565158c2745f aloc prev  2027 next  2029 size 47376
+heap: block  2029: 0x0000565158c27460 - 0x0000565158c2fb6f aloc prev  2028 next  2030 size 34576
+heap: block  2030: 0x0000565158c2fb70 - 0x0000565158c3fa3f aloc prev  2029 next  2031 size 65232
+heap: block  2031: 0x0000565158c3fa40 - 0x0000565158c427bf aloc prev  2030 next  2032 size 11648
+heap: block  2032: 0x0000565158c427c0 - 0x0000565158c5065f aloc prev  2031 next  2033 size 56992
+heap: block  2033: 0x0000565158c50660 - 0x0000565158c50d1f aloc prev  2032 next  2034 size 1728
+heap: block  2034: 0x0000565158c50d20 - 0x0000565158c5400f aloc prev  2033 next  2035 size 13040
+heap: block  2035: 0x0000565158c54010 - 0x0000565158c5506f aloc prev  2034 next  2036 size 4192
+heap: block  2036: 0x0000565158c55070 - 0x0000565158c553df aloc prev  2035 next  2037 size 880
+heap: block  2037: 0x0000565158c553e0 - 0x0000565158c5633f FREE prev  2036 next     0 size 3936
+Verificando a memória disponível
+mem_avail retornou 67075456 bytes
+Testando mem_report (sem alocações do usuário)
+heap: 32 KB allocated (6 blocks), 65503 KB free (1 blocks)
+heap: block     0: 0x0000565154c56340 - 0x0000565154c5644f aloc prev  2036 next     1 size 272
+heap: block     1: 0x0000565154c56450 - 0x0000565154c5646f aloc prev     0 next     2 size 32
+heap: block     2: 0x0000565154c56470 - 0x0000565154c5648f aloc prev     1 next     3 size 32
+heap: block     3: 0x0000565154c56490 - 0x0000565154c5659f aloc prev     2 next     4 size 272
+heap: block     4: 0x0000565154c565a0 - 0x0000565154c5e59f aloc prev     3 next     5 size 32768
+heap: block     5: 0x0000565154c5e5a0 - 0x0000565154c5e5bf aloc prev     4 next  2036 size 32
+heap: block  2036: 0x0000565154c5e5c0 - 0x0000565158c5633f FREE prev     5 next     0 size 67075456
+Testes concluídos com sucesso!
+PPOS: task 1 (user) exit code 0,   516 ms elapsed time,   516 ms cpu time,    52 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0,   516 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    53 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 516 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-mqueue.c b/ppos/test/pingpong-mqueue.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3590a7a
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-mqueue.c
@@ -0,0 +1,163 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste das filas de mensagens
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+// estrutura com vários valores para teste
+struct pacote_t
+{
+    int v[3], prod;
+};
+
+static struct task_t *prod[3], *mult, *cons[2];
+static struct mqueue_t *fila_inteiros, *fila_pacotes;
+
+// corpo da tarefa produtor
+void body_prod()
+{
+    int valor, status;
+    char *name;
+
+    name = task_name(NULL);
+
+    printf("%5d ms: %s inicia\n", systime(), name);
+
+    for (;;)
+    {
+        // sorteia um valor inteiro e o envia na fila de valores
+        valor = 1 + randnum() % 20;
+        status = mqueue_send(fila_inteiros, &valor);
+        if (status < 0)
+            break;
+        printf("%5d ms: %s envia %d\n", systime(), name, valor);
+
+        // dorme um intervalo aleatorio
+        task_sleep(randnum() % 3000);
+    }
+
+    printf("%5d ms: %s termina\n", systime(), name);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa agrupador
+void body_agrup()
+{
+    struct pacote_t pacote;
+    char *name;
+    int status;
+
+    name = task_name(NULL);
+
+    printf("%5d ms: \t\t\t%s inicia\n", systime(), name);
+
+    for (int i = 0; i < 10; i++)
+    {
+        // recebe N valores inteiros e os põe no pacote
+        pacote.prod = 1 ;
+        for (int j = 0; j < 3; j++)
+        {
+            status = mqueue_recv(fila_inteiros, &pacote.v[j]);
+            assert(status == NOERROR);
+
+            printf("%5d ms: \t\t\t%s recebe %d\n", systime(), name,
+                   pacote.v[j]);
+            pacote.prod *= pacote.v[j] ;
+        }
+
+        // mostra o pacote
+        printf("%5d ms: \t\t\t%s envia [%d*%d*%d = %d]\n",
+               systime(), name, pacote.v[0], pacote.v[1], pacote.v[2],
+               pacote.prod);
+
+        // envia o pacote
+        status = mqueue_send(fila_pacotes, &pacote);
+        assert(status == NOERROR);
+
+        // dorme um intervalo aleatorio
+        task_sleep(randnum() % 3000);
+    }
+
+    printf("%5d ms: \t\t\t%s termina\n", systime(), name);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa consumidor
+void body_cons()
+{
+    struct pacote_t pacote;
+    char *name;
+    int status;
+
+    name = task_name(NULL);
+
+    printf("%5d ms: \t\t\t\t\t\t%s inicia\n", systime(), name);
+
+    for (;;)
+    {
+        // recebe um pacote e o imprime
+        status = mqueue_recv(fila_pacotes, &pacote);
+        if (status < 0)
+            break;
+        printf("%5d ms: \t\t\t\t\t\t%s recebe [%d*%d*%d = %d]\n",
+               systime(), name, pacote.v[0], pacote.v[1], pacote.v[2],
+               pacote.prod);
+
+        // dorme um intervalo aleatorio
+        task_sleep(randnum() % 3000);
+    }
+
+    printf("%5d ms: \t\t\t\t\t\t%s termina\n", systime(), name);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    printf("%5d ms: user inicia\n", systime());
+
+    // cria as filas de mensagens (5 valores cada)
+    fila_inteiros = mqueue_create(5, sizeof(int));
+    assert(fila_inteiros);
+    fila_pacotes = mqueue_create(5, sizeof(struct pacote_t));
+    assert(fila_pacotes);
+
+    // cria tarefas
+    mult = task_create("agrup", body_agrup, NULL);
+    assert(mult);
+    cons[0] = task_create("cons0", body_cons, NULL);
+    assert(cons[0]);
+    cons[1] = task_create("cons1", body_cons, NULL);
+    assert(cons[1]);
+    prod[0] = task_create("prod0", body_prod, NULL);
+    assert(prod[0]);
+    prod[1] = task_create("prod1", body_prod, NULL);
+    assert(prod[1]);
+    prod[2] = task_create("prod2", body_prod, NULL);
+    assert(prod[2]);
+
+    // aguarda o multiplicador encerrar
+    status = task_wait(mult);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    // destroi as filas de mensagens
+    printf("%5d ms: user destroi fila_inteiros\n", systime());
+    status = mqueue_destroy(fila_inteiros);
+    assert(status == NOERROR);
+    printf("%5d ms: user destroi fila_pacotes\n", systime());
+    status = mqueue_destroy(fila_pacotes);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    printf("%5d ms: user termina\n", systime());
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-mqueue.txt b/ppos/test/pingpong-mqueue.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bd87a3d
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-mqueue.txt
@@ -0,0 +1,113 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+    0 ms: user inicia
+    0 ms:                      agrup inicia
+    0 ms:                                              cons0 inicia
+    0 ms:                                              cons1 inicia
+    0 ms: prod0 inicia
+    0 ms: prod0 envia 4
+    0 ms: prod1 inicia
+    0 ms: prod1 envia 10
+    0 ms: prod2 inicia
+    0 ms: prod2 envia 8
+    0 ms:                      agrup recebe 4
+    0 ms:                      agrup recebe 10
+    0 ms:                      agrup recebe 8
+    0 ms:                      agrup envia [4*10*8 = 320]
+    0 ms:                                              cons0 recebe [4*10*8 = 320]
+ 1174 ms: prod2 envia 16
+ 1174 ms:                      agrup recebe 16
+ 1836 ms: prod1 envia 10
+ 1836 ms:                      agrup recebe 10
+ 2312 ms: prod1 envia 20
+ 2312 ms:                      agrup recebe 20
+ 2312 ms:                      agrup envia [16*10*20 = 3200]
+ 2312 ms:                                              cons1 recebe [16*10*20 = 3200]
+ 2762 ms: prod0 envia 16
+ 3960 ms: prod2 envia 18
+ 4077 ms:                      agrup recebe 16
+ 4077 ms:                      agrup recebe 18
+ 4094 ms: prod1 envia 8
+ 4094 ms:                      agrup recebe 8
+ 4094 ms:                      agrup envia [16*18*8 = 2304]
+ 4094 ms:                                              cons0 recebe [16*18*8 = 2304]
+ 4516 ms: prod0 envia 16
+ 4590 ms: prod0 envia 18
+ 4930 ms: prod0 envia 20
+ 5795 ms:                      agrup recebe 16
+ 5795 ms:                      agrup recebe 18
+ 5795 ms:                      agrup recebe 20
+ 5795 ms:                      agrup envia [16*18*20 = 5760]
+ 5795 ms:                                              cons0 recebe [16*18*20 = 5760]
+ 5892 ms: prod2 envia 12
+ 5892 ms:                      agrup recebe 12
+ 6380 ms: prod1 envia 2
+ 6380 ms:                      agrup recebe 2
+ 6470 ms: prod2 envia 12
+ 6470 ms:                      agrup recebe 12
+ 6470 ms:                      agrup envia [12*2*12 = 288]
+ 6470 ms:                                              cons1 recebe [12*2*12 = 288]
+ 6480 ms: prod0 envia 4
+ 7435 ms:                      agrup recebe 4
+ 8108 ms: prod2 envia 6
+ 8108 ms:                      agrup recebe 6
+ 8160 ms: prod2 envia 20
+ 8160 ms:                      agrup recebe 20
+ 8160 ms:                      agrup envia [4*6*20 = 480]
+ 8160 ms:                                              cons1 recebe [4*6*20 = 480]
+ 8674 ms: prod0 envia 12
+ 8760 ms: prod1 envia 6
+ 9565 ms:                      agrup recebe 12
+ 9565 ms:                      agrup recebe 6
+ 9756 ms: prod0 envia 8
+ 9756 ms:                      agrup recebe 8
+ 9756 ms:                      agrup envia [12*6*8 = 576]
+ 9756 ms:                                              cons0 recebe [12*6*8 = 576]
+10470 ms: prod2 envia 4
+10470 ms:                      agrup recebe 4
+11314 ms: prod0 envia 6
+11314 ms:                      agrup recebe 6
+11398 ms: prod0 envia 8
+11398 ms:                      agrup recebe 8
+11398 ms:                      agrup envia [4*6*8 = 192]
+11398 ms:                                              cons1 recebe [4*6*8 = 192]
+11548 ms: prod1 envia 16
+11694 ms: prod1 envia 2
+12336 ms: prod2 envia 16
+12876 ms: prod0 envia 14
+12978 ms: prod1 envia 12
+13915 ms:                      agrup recebe 16
+13915 ms:                      agrup recebe 2
+13915 ms:                      agrup recebe 16
+13915 ms:                      agrup envia [16*2*16 = 512]
+13915 ms: prod2 envia 10
+13915 ms:                                              cons0 recebe [16*2*16 = 512]
+13956 ms: prod0 envia 14
+13983 ms:                      agrup recebe 14
+13983 ms:                      agrup recebe 12
+13983 ms:                      agrup recebe 10
+13983 ms:                      agrup envia [14*12*10 = 1680]
+13983 ms:                                              cons1 recebe [14*12*10 = 1680]
+14710 ms: prod2 envia 18
+15100 ms: prod1 envia 8
+16068 ms: prod0 envia 2
+16858 ms: prod2 envia 20
+16870 ms:                      agrup termina
+PPOS: task 2 (agrup) exit code 0, 16870 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    25 activations
+16870 ms: user destroi fila_inteiros
+16870 ms: user destroi fila_pacotes
+16870 ms: user termina
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 16870 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     2 activations
+16870 ms:                                              cons1 termina
+PPOS: task 4 (cons1) exit code 0, 16870 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    12 activations
+16870 ms:                                              cons0 termina
+PPOS: task 3 (cons0) exit code 0, 16870 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    12 activations
+16980 ms: prod2 termina
+PPOS: task 7 (prod2) exit code 0, 16980 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    14 activations
+17900 ms: prod0 termina
+PPOS: task 5 (prod0) exit code 0, 17900 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    14 activations
+18066 ms: prod1 termina
+PPOS: task 6 (prod1) exit code 0, 18066 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    11 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 18066 ms elapsed time, 18066 ms cpu time,    91 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 18066 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-preempcao.c b/ppos/test/pingpong-preempcao.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..508dc64
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-preempcao.c
@@ -0,0 +1,62 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da preempção por tempo (quantum)
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define WORKLOAD 10000
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// simula um processamento pesado
+int hardwork(int n)
+{
+    int soma = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++)
+        for (int j = 0; j < n; j++)
+            soma += j;
+    return (soma);
+}
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    printf("%s: inicio\n", (char *)arg);
+    for (int i = 0; i < 10; i++)
+    {
+        printf("%s: %d\n", (char *)arg, i);
+        hardwork(WORKLOAD);
+    }
+    printf("%s: fim\n", (char *)arg);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // cria tarefas
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-preempcao.txt b/ppos/test/pingpong-preempcao.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dc3f44f
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-preempcao.txt
@@ -0,0 +1,66 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+user: fim
+       Pang: inicio
+       Pang: 0
+               Peng: inicio
+               Peng: 0
+                       Ping: inicio
+                       Ping: 0
+                               Pong: inicio
+                               Pong: 0
+                                       Pung: inicio
+                                       Pung: 0
+       Pang: 1
+               Peng: 1
+                       Ping: 1
+                               Pong: 1
+                                       Pung: 1
+               Peng: 2
+       Pang: 2
+                       Ping: 2
+                               Pong: 2
+                                       Pung: 2
+               Peng: 3
+       Pang: 3
+                       Ping: 3
+                               Pong: 3
+                                       Pung: 3
+               Peng: 4
+                       Ping: 4
+       Pang: 4
+                               Pong: 4
+                                       Pung: 4
+               Peng: 5
+                       Ping: 5
+       Pang: 5
+                               Pong: 5
+                                       Pung: 5
+               Peng: 6
+                       Ping: 6
+       Pang: 6
+                               Pong: 6
+                                       Pung: 6
+               Peng: 7
+                       Ping: 7
+       Pang: 7
+                               Pong: 7
+                                       Pung: 7
+               Peng: 8
+                       Ping: 8
+       Pang: 8
+                               Pong: 8
+                                       Pung: 8
+               Peng: 9
+                       Ping: 9
+       Pang: 9
+                               Pong: 9
+                                       Pung: 9
+               Peng: fim
+                       Ping: fim
+       Pang: fim
+                               Pong: fim
+                                       Pung: fim
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 28816 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-prodcons.c b/ppos/test/pingpong-prodcons.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..26bfa05
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-prodcons.c
@@ -0,0 +1 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System

diff --git a/ppos/test/pingpong-prodcons.txt b/ppos/test/pingpong-prodcons.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a812eba
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-prodcons.txt
@@ -0,0 +1,59 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+P1 inseriu 3 (tem 1)
+       P2 inseriu 9 (tem 2)
+               P3 inseriu 7 (tem 3)
+                                       C1 consumiu 3 (tem 2)
+                                               C2 consumiu 9 (tem 1)
+       P2 inseriu 15 (tem 2)
+                                               C2 consumiu 7 (tem 1)
+                                       C1 consumiu 15 (tem 0)
+               P3 inseriu 19 (tem 1)
+                                               C2 consumiu 19 (tem 0)
+P1 inseriu 16 (tem 1)
+                                       C1 consumiu 16 (tem 0)
+               P3 inseriu 17 (tem 1)
+       P2 inseriu 7 (tem 2)
+               P3 inseriu 1 (tem 3)
+                                               C2 consumiu 17 (tem 2)
+                                       C1 consumiu 7 (tem 1)
+                                       C1 consumiu 1 (tem 0)
+       P2 inseriu 0 (tem 1)
+                                               C2 consumiu 0 (tem 0)
+               P3 inseriu 5 (tem 1)
+       P2 inseriu 11 (tem 2)
+P1 inseriu 1 (tem 3)
+                                       C1 consumiu 5 (tem 2)
+                                               C2 consumiu 11 (tem 1)
+               P3 inseriu 5 (tem 2)
+       P2 inseriu 3 (tem 3)
+                                       C1 consumiu 1 (tem 2)
+P1 inseriu 12 (tem 3)
+                                               C2 consumiu 5 (tem 2)
+P1 inseriu 5 (tem 3)
+       P2 inseriu 11 (tem 4)
+                                               C2 consumiu 3 (tem 3)
+                                       C1 consumiu 12 (tem 2)
+                                               C2 consumiu 5 (tem 1)
+               P3 inseriu 18 (tem 2)
+                                               C2 consumiu 11 (tem 1)
+P1 inseriu 3 (tem 2)
+               P3 inseriu 5 (tem 3)
+               P3 inseriu 7 (tem 4)
+       P2 inseriu 17 (tem 5)
+                                       C1 consumiu 18 (tem 4)
+                                       C1 consumiu 3 (tem 3)
+PPOS: task 6 (c2) exit code 0,  4870 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    13 activations
+P1 inseriu 1 (tem 4)
+PPOS: task 5 (c1) exit code 0,  5012 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    12 activations
+       P2 inseriu 15 (tem 5)
+user: destruindo semáforos
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 15000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     2 activations
+PPOS: task 4 (p3) exit code 0, 15000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    11 activations
+PPOS: task 2 (p1) exit code 0, 15000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     9 activations
+PPOS: task 3 (p2) exit code 0, 15000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    11 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 15000 ms elapsed time, 15000 ms cpu time,    59 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 15000 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-scheduler.c b/ppos/test/pingpong-scheduler.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5b424f3
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-scheduler.c
@@ -0,0 +1,57 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste do escalonador com prioridades dinâmicas
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    printf("%s: inicio (prioridade %d)\n", (char *)arg, sched_getprio(NULL));
+
+    for (int i = 0; i < 10; i++)
+    {
+        printf("%s: %d\n", (char *)arg, i);
+        task_yield();
+    }
+    printf("%s: fim\n", (char *)arg);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // cria tarefas
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    // ajusta prioridades
+    sched_setprio(pang, 0);
+    sched_setprio(peng, 2);
+    sched_setprio(ping, 4);
+    sched_setprio(pong, 6);
+    sched_setprio(pung, 8);
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-scheduler.txt b/ppos/test/pingpong-scheduler.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0316d77
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-scheduler.txt
@@ -0,0 +1,66 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+user: fim
+       Pang: inicio (prioridade 0)
+       Pang: 0
+       Pang: 1
+               Peng: inicio (prioridade 2)
+               Peng: 0
+       Pang: 2
+                       Ping: inicio (prioridade 4)
+                       Ping: 0
+       Pang: 3
+               Peng: 1
+                               Pong: inicio (prioridade 6)
+                               Pong: 0
+       Pang: 4
+                                       Pung: inicio (prioridade 8)
+                                       Pung: 0
+                       Ping: 1
+               Peng: 2
+       Pang: 5
+       Pang: 6
+                               Pong: 1
+               Peng: 3
+       Pang: 7
+                       Ping: 2
+       Pang: 8
+                                       Pung: 1
+               Peng: 4
+       Pang: 9
+                               Pong: 2
+                       Ping: 3
+       Pang: fim
+               Peng: 5
+                                       Pung: 2
+                       Ping: 4
+               Peng: 6
+                               Pong: 3
+               Peng: 7
+                       Ping: 5
+               Peng: 8
+                                       Pung: 3
+               Peng: 9
+                               Pong: 4
+                       Ping: 6
+               Peng: fim
+                       Ping: 7
+                                       Pung: 4
+                               Pong: 5
+                       Ping: 8
+                       Ping: 9
+                               Pong: 6
+                       Ping: fim
+                                       Pung: 5
+                               Pong: 7
+                               Pong: 8
+                                       Pung: 6
+                               Pong: 9
+                               Pong: fim
+                                       Pung: 7
+                                       Pung: 8
+                                       Pung: 9
+                                       Pung: fim
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 0 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-semaphore-stress.c b/ppos/test/pingpong-semaphore-stress.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..34d1f8e
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-semaphore-stress.c
@@ -0,0 +1,99 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste de semáforos (stress)
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define NUMTASKS 64
+#define NUMSTEPS 1000000
+
+static struct task_t *task[NUMTASKS];
+static struct semaphore_t *s;
+static int soma = 0;
+
+// corpo das tarefas
+void body()
+{
+    int status;
+
+    for (int i = 0; i < NUMSTEPS; i++)
+    {
+        // incrementa contador (seção crítica)
+        status = sem_down(s);
+        if (status == ERROR)
+            break;
+
+        soma += 1;
+
+        status = sem_up(s);
+        if (status == ERROR)
+            break;
+    }
+
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // inicia semáforo em 0 (bloqueado)
+    s = sem_create(0);
+    assert(s);
+
+    printf("%d tarefas somando %d vezes cada, aguarde...\n",
+           NUMTASKS, NUMSTEPS);
+
+    // cria tarefas
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        task[i] = task_create(NULL, body, "Task");
+        assert(task[i]);
+    }
+
+    // espera um pouco para liberar o semáforo; isso faz com que todas
+    // as tarefas tenham sido criadas e possam competir pelo semáforo
+    // em pé de igualdade.
+    task_sleep(100);
+    status = sem_up(s);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    // aguarda as tarefas encerrarem
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        status = task_wait(task[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    // destroi o semáforo
+    status = sem_destroy(s);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    // verifica se a soma está correta
+    if (soma == (NUMTASKS * NUMSTEPS))
+        printf("A soma deu %d, valor correto!\n", soma);
+    else
+        printf("A soma deu %d, mas deveria dar %d!\n",
+               soma, NUMTASKS * NUMSTEPS);
+
+    // destroi os descritores
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        status = task_destroy(task[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-semaphore-stress.txt b/ppos/test/pingpong-semaphore-stress.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4d8f638
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-semaphore-stress.txt
@@ -0,0 +1,74 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+64 tarefas somando 1000000 vezes cada, aguarde...
+PPOS: task 2 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   215 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 3 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   236 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 4 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   216 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 5 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   246 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 6 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   245 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 7 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   224 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 8 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   243 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 9 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   204 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 10 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   230 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 11 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   253 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 12 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   212 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 13 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   196 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 14 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   228 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 15 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   217 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 16 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   246 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 17 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   237 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 18 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   216 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 19 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   200 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 20 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   217 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 21 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   282 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 22 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   220 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 23 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   214 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 24 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   203 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 25 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   219 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 26 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   200 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 27 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   233 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 28 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   213 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 29 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   235 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 30 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   230 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 31 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   233 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 32 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   243 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 33 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   195 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 34 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   225 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 35 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   199 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 36 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   232 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 37 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   210 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 38 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   230 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 39 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   213 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 40 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   245 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 41 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   220 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 42 ((null)) exit code 0, 24236 ms elapsed time,   209 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 43 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   216 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 44 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   230 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 45 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   230 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 46 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   227 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 47 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   209 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 48 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   213 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 49 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   206 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 50 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   226 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 51 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   231 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 52 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   212 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 53 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   240 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 54 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   243 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 55 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   212 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 56 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   218 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 57 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   191 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 58 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   233 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 59 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   232 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 60 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   205 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 61 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   245 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 62 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   225 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 63 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   222 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 64 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   252 ms cpu time, 1000001 activations
+PPOS: task 65 ((null)) exit code 0, 24237 ms elapsed time,   251 ms cpu time, 1000001 activations
+A soma deu 64000000, valor correto!
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 24237 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    34 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 24237 ms elapsed time,  9883 ms cpu time, 64000099 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 24237 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-semaphore.c b/ppos/test/pingpong-semaphore.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6cd85f5
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-semaphore.c
@@ -0,0 +1,113 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste de semáforos (leve)
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+static struct task_t *a1, *a2, *b1, *b2;
+static struct semaphore_t *s1, *s2;
+
+// corpo da tarefa A
+void body_a(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    for (int i = 0; i < 5; i++)
+    {
+        status = sem_down(s1);
+        if (status == ERROR)
+            break;
+
+        printf("%5d ms: %s zig (%d)\n", systime(), (char *)arg, i);
+        task_sleep(1000);
+
+        status = sem_up(s2);
+        if (status == ERROR)
+            break;
+    }
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa B
+void body_b(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    for (int i = 0; i < 5; i++)
+    {
+        status = sem_down(s2);
+        if (status == ERROR)
+            break;
+
+        printf("%5d ms: %s zag (%d)\n", systime(), (char *)arg, i);
+        task_sleep(1000);
+
+        status = sem_up(s1);
+        if (status == ERROR)
+            break;
+    }
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // inicia semáforos
+    s1 = sem_create(1);
+    assert(s1);
+    s2 = sem_create(0);
+    assert(s2);
+
+    // cria tarefas
+    a1 = task_create("a1", body_a, "A1");
+    assert(a1);
+    a2 = task_create("a2", body_a, "\tA2");
+    assert(a2);
+    b1 = task_create("b1", body_b, "\t\t\tB1");
+    assert(b1);
+    b2 = task_create("b2", body_b, "\t\t\t\tB2");
+    assert(b2);
+
+    // aguarda a1 encerrar
+    status = task_wait(a1);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    // destroi semáforos
+    status = sem_destroy(s1);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = sem_destroy(s2);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    // aguarda a2, b1 e b2 encerrarem
+    status = task_wait(a2);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_wait(b1);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_wait(b2);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    // destroi os descritores das tarefas
+    status = task_destroy(a1);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(a2);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(b1);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(b2);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-semaphore.txt b/ppos/test/pingpong-semaphore.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a0315d8
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-semaphore.txt
@@ -0,0 +1,30 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+    0 ms: A1 zig (0)
+ 1000 ms:                      B1 zag (0)
+ 2000 ms:      A2 zig (0)
+ 3000 ms:                              B2 zag (0)
+ 4000 ms: A1 zig (1)
+ 5000 ms:                      B1 zag (1)
+ 6000 ms:      A2 zig (1)
+ 7000 ms:                              B2 zag (1)
+ 8000 ms: A1 zig (2)
+ 9000 ms:                      B1 zag (2)
+10000 ms:      A2 zig (2)
+11000 ms:                              B2 zag (2)
+12000 ms: A1 zig (3)
+13000 ms:                      B1 zag (3)
+14000 ms:      A2 zig (3)
+15000 ms:                              B2 zag (3)
+16000 ms: A1 zig (4)
+PPOS: task 2 (a1) exit code 0, 17000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    10 activations
+17000 ms:                      B1 zag (4)
+PPOS: task 3 (a2) exit code 0, 17000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    10 activations
+PPOS: task 5 (b2) exit code 0, 17000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    10 activations
+PPOS: task 4 (b1) exit code 0, 18000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    11 activations
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 18000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     4 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 18000 ms elapsed time, 18000 ms cpu time,    46 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 18000 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-sleep.c b/ppos/test/pingpong-sleep.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a03c343
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-sleep.c
@@ -0,0 +1,108 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da função task_sleep()
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    int i, t_sleep, t_before, t_after;
+    char *status;
+
+    printf("%5d ms: %s: inicio\n", systime(), (char *)arg);
+    for (i = 0; i < 20; i++)
+    {
+        // sorteia tempo entre 0 e 2000 ms (2s), em saltos de 100 ms
+        t_sleep = 100 * (randnum() % 21);
+
+        // informa o quanto vai dormir
+        printf("%5d ms: %s vai dormir %d ms\n",
+               systime(), (char *)arg, t_sleep);
+
+        // registra tempo antes e depois de dormir
+        t_before = systime();
+        task_sleep(t_sleep);
+        t_after = systime();
+
+        // verifica se dormiu o intervalo especificado
+        status = (t_after - t_before) == t_sleep ? "ok" : "ERRADO";
+
+        // informa o quanto efetivamente dormiu
+        printf("%5d ms: %s dormiu     %d ms (%s)\n", systime(),
+               (char *)arg, t_after - t_before, status);
+    }
+    printf("%5d ms: %s: fim\n", systime(), (char *)arg);
+    task_exit(0);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+
+    printf("%5d ms: user: inicio\n", systime());
+
+    // cria tarefas
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    // aguarda tarefas concluirem
+    printf("%5d ms: user: espera Pang...\n", systime());
+    status = task_wait(pang);
+    assert(status == NOERROR);
+    printf("%5d ms: user: Pang acabou\n", systime());
+
+    printf("%5d ms: user: espera Peng...\n", systime());
+    status = task_wait(peng);
+    assert(status == NOERROR);
+    printf("%5d ms: user: Peng acabou\n", systime());
+
+    printf("%5d ms: user: espera Ping...\n", systime());
+    status = task_wait(ping);
+    assert(status == NOERROR);
+    printf("%5d ms: user: Ping acabou\n", systime());
+
+    printf("%5d ms: user: espera Pong...\n", systime());
+    status = task_wait(pong);
+    assert(status == NOERROR);
+    printf("%5d ms: user: Pong acabou\n", systime());
+
+    printf("%5d ms: user: espera Pung...\n", systime());
+    status = task_wait(pung);
+    assert(status == NOERROR);
+    printf("%5d ms: user: Pung acabou\n", systime());
+
+    // destroi descritores
+    status = task_destroy(pang);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(peng);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(ping);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(pong);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(pung);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    printf("%5d ms: user: fim\n", systime());
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-sleep.txt b/ppos/test/pingpong-sleep.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..187b415
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-sleep.txt
@@ -0,0 +1,233 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+    0 ms: user: inicio
+    0 ms: user: espera Pang...
+    0 ms:      Pang: inicio
+    0 ms:      Pang vai dormir 1000 ms
+    0 ms:              Peng: inicio
+    0 ms:              Peng vai dormir 1100 ms
+    0 ms:                      Ping: inicio
+    0 ms:                      Ping vai dormir 500 ms
+    0 ms:                              Pong: inicio
+    0 ms:                              Pong vai dormir 0 ms
+    0 ms:                              Pong dormiu     0 ms (ok)
+    0 ms:                              Pong vai dormir 1900 ms
+    0 ms:                                      Pung: inicio
+    0 ms:                                      Pung vai dormir 1300 ms
+  500 ms:                      Ping dormiu     500 ms (ok)
+  500 ms:                      Ping vai dormir 800 ms
+ 1000 ms:      Pang dormiu     1000 ms (ok)
+ 1000 ms:      Pang vai dormir 200 ms
+ 1100 ms:              Peng dormiu     1100 ms (ok)
+ 1100 ms:              Peng vai dormir 0 ms
+ 1100 ms:              Peng dormiu     0 ms (ok)
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+19000 ms:                      Ping dormiu     1900 ms (ok)
+19000 ms:                      Ping: fim
+PPOS: task 4 (ping) exit code 0, 19000 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    19 activations
+19200 ms:      Pang dormiu     1400 ms (ok)
+19200 ms:      Pang vai dormir 1600 ms
+20800 ms:      Pang dormiu     1600 ms (ok)
+20800 ms:      Pang vai dormir 1900 ms
+22700 ms:      Pang dormiu     1900 ms (ok)
+22700 ms:      Pang vai dormir 1000 ms
+23700 ms:      Pang dormiu     1000 ms (ok)
+23700 ms:      Pang vai dormir 800 ms
+24500 ms:      Pang dormiu     800 ms (ok)
+24500 ms:      Pang: fim
+PPOS: task 2 (pang) exit code 0, 24500 ms elapsed time,     0 ms cpu time,    20 activations
+24500 ms: user: Pang acabou
+24500 ms: user: espera Peng...
+24500 ms: user: Peng acabou
+24500 ms: user: espera Ping...
+24500 ms: user: Ping acabou
+24500 ms: user: espera Pong...
+24500 ms: user: Pong acabou
+24500 ms: user: espera Pung...
+24500 ms: user: Pung acabou
+24500 ms: user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 24500 ms elapsed time,     0 ms cpu time,     2 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 24500 ms elapsed time, 24500 ms cpu time,   103 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 24500 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-task1.c b/ppos/test/pingpong-task1.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..57136af
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-task1.c
@@ -0,0 +1,74 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da gestão básica de tarefas
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+static struct task_t *ping, *pong;
+
+// corpo da tarefa Ping
+void body_ping(void *)
+{
+    char *name = task_name(NULL);
+
+    printf("\t%s: inicio\n", name);
+    for (int i = 0; i < 4; i++)
+    {
+        printf("\t%s: %d\n", name, i);
+        task_switch(pong);
+    }
+    printf("\t%s: fim\n", name);
+    task_switch(NULL);
+}
+
+// corpo da tarefa Pong
+void body_pong(void *)
+{
+    char *name = task_name(NULL);
+
+    printf("\t\t%s: inicio\n", name);
+    for (int i = 0; i < 4; i++)
+    {
+        printf("\t\t%s: %d\n", name, i);
+        task_switch(ping);
+    }
+    printf("\t\t%s: fim\n", name);
+    task_switch(NULL);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+    char *name = task_name(NULL);
+
+    printf("%s: inicio\n", name);
+
+    ping = task_create("ping", body_ping, NULL);
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body_pong, NULL);
+    assert(pong);
+
+    status = task_switch(ping);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    status = task_switch(pong);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    printf("%s: fim\n", name);
+
+    status = task_destroy(ping);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    status = task_destroy(pong);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    task_switch(NULL);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-task1.txt b/ppos/test/pingpong-task1.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..32178d5
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-task1.txt
@@ -0,0 +1,18 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+       ping: inicio
+       ping: 0
+               pong: inicio
+               pong: 0
+       ping: 1
+               pong: 1
+       ping: 2
+               pong: 2
+       ping: 3
+               pong: 3
+       ping: fim
+               pong: fim
+user: fim
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 0 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-task2.c b/ppos/test/pingpong-task2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ea6ba0d
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-task2.c
@@ -0,0 +1,72 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da gestão básica de tarefas
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define NUMTASKS 512
+
+static struct task_t *task[NUMTASKS];
+
+// corpo das tarefas
+void body_task(void *arg)
+{
+    int id;
+    int next;
+
+    id = task_id(NULL);
+    printf("\tIniciei  tarefa %5d\n", id);
+
+    // passa o controle para a proxima tarefa
+    next = ((long)arg + 1) % NUMTASKS;
+    printf("\tVou mudar para a tarefa %d\n", task_id(task[next]));
+    task_switch(task[next]);
+
+    printf("\tEncerrei tarefa %5d\n", id);
+
+    task_switch(NULL);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+    char *name = task_name(NULL);
+
+    printf("%s: inicio\n", name);
+
+    // inicia tarefas
+    for (long i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        task[i] = task_create(NULL, body_task, (void *)i);
+        assert(task[i]);
+        printf("%s: criei a tarefa %d\n", name, task_id(task[i]));
+    }
+
+    // passa o controle para cada uma delas em sequencia
+    for (long i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        printf("%s: vou ativar a tarefa %d\n", name, task_id(task[i]));
+        status = task_switch(task[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    // destroi os descritores
+    for (long i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        printf("%s: vou destruir a tarefa %d\n", name, task_id(task[i]));
+        status = task_destroy(task[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    printf("%s: fim\n", name);
+
+    task_switch(NULL);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-task2.txt b/ppos/test/pingpong-task2.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..be579f2
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-task2.txt
@@ -0,0 +1,3078 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+user: criei a tarefa 2
+user: criei a tarefa 3
+user: criei a tarefa 4
+user: criei a tarefa 5
+user: criei a tarefa 6
+user: criei a tarefa 7
+user: criei a tarefa 8
+user: criei a tarefa 9
+user: criei a tarefa 10
+user: criei a tarefa 11
+user: criei a tarefa 12
+user: criei a tarefa 13
+user: criei a tarefa 14
+user: criei a tarefa 15
+user: criei a tarefa 16
+user: criei a tarefa 17
+user: criei a tarefa 18
+user: criei a tarefa 19
+user: criei a tarefa 20
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+user: criei a tarefa 398
+user: criei a tarefa 399
+user: criei a tarefa 400
+user: criei a tarefa 401
+user: criei a tarefa 402
+user: criei a tarefa 403
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+user: vou destruir a tarefa 507
+user: vou destruir a tarefa 508
+user: vou destruir a tarefa 509
+user: vou destruir a tarefa 510
+user: vou destruir a tarefa 511
+user: vou destruir a tarefa 512
+user: vou destruir a tarefa 513
+user: fim
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 0 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-task3.c b/ppos/test/pingpong-task3.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8c8386e
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-task3.c
@@ -0,0 +1,51 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da gestão básica de tarefas
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define NUMTASKS 512
+
+static struct task_t *task;
+
+// corpo das tarefas
+void body_task(void *)
+{
+    printf("\tEstou na tarefa %5d\n", task_id(NULL));
+    task_switch(NULL);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status;
+    char *name = task_name(NULL);
+
+    printf("%s: inicio\n", name);
+
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        // cria a tarefa
+        task = task_create(NULL, body_task, NULL);
+        assert(task);
+
+        // ativa a tarefa
+        status = task_switch(task);
+        assert(status == NOERROR);
+
+        // após retornar, destroi o descritor
+        status = task_destroy(task);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    printf("%s: fim\n", name);
+
+    task_switch(NULL);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-task3.txt b/ppos/test/pingpong-task3.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5358149
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-task3.txt
@@ -0,0 +1,518 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+       Estou na tarefa     2
+       Estou na tarefa     3
+       Estou na tarefa     4
+       Estou na tarefa     5
+       Estou na tarefa     6
+       Estou na tarefa     7
+       Estou na tarefa     8
+       Estou na tarefa     9
+       Estou na tarefa    10
+       Estou na tarefa    11
+       Estou na tarefa    12
+       Estou na tarefa    13
+       Estou na tarefa    14
+       Estou na tarefa    15
+       Estou na tarefa    16
+       Estou na tarefa    17
+       Estou na tarefa    18
+       Estou na tarefa    19
+       Estou na tarefa    20
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+       Estou na tarefa    23
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+       Estou na tarefa   251
+       Estou na tarefa   252
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+       Estou na tarefa   299
+       Estou na tarefa   300
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+       Estou na tarefa   302
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+       Estou na tarefa   349
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+       Estou na tarefa   365
+       Estou na tarefa   366
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+       Estou na tarefa   379
+       Estou na tarefa   380
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+       Estou na tarefa   390
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+       Estou na tarefa   410
+       Estou na tarefa   411
+       Estou na tarefa   412
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+       Estou na tarefa   430
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+       Estou na tarefa   432
+       Estou na tarefa   433
+       Estou na tarefa   434
+       Estou na tarefa   435
+       Estou na tarefa   436
+       Estou na tarefa   437
+       Estou na tarefa   438
+       Estou na tarefa   439
+       Estou na tarefa   440
+       Estou na tarefa   441
+       Estou na tarefa   442
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+       Estou na tarefa   450
+       Estou na tarefa   451
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+       Estou na tarefa   460
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+       Estou na tarefa   471
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+       Estou na tarefa   480
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+       Estou na tarefa   491
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+       Estou na tarefa   494
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+       Estou na tarefa   496
+       Estou na tarefa   497
+       Estou na tarefa   498
+       Estou na tarefa   499
+       Estou na tarefa   500
+       Estou na tarefa   501
+       Estou na tarefa   502
+       Estou na tarefa   503
+       Estou na tarefa   504
+       Estou na tarefa   505
+       Estou na tarefa   506
+       Estou na tarefa   507
+       Estou na tarefa   508
+       Estou na tarefa   509
+       Estou na tarefa   510
+       Estou na tarefa   511
+       Estou na tarefa   512
+       Estou na tarefa   513
+user: fim
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 0 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-wait-stress.c b/ppos/test/pingpong-wait-stress.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..80c9ded
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-wait-stress.c
@@ -0,0 +1,75 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da função task_wait() com muitas tarefas
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define WORKLOAD 3000
+#define NUMTASKS 512
+
+static struct task_t *task[NUMTASKS];
+
+// simula um processamento pesado
+int hardwork(int n)
+{
+    int soma = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++)
+        for (int j = 0; j < n; j++)
+            soma += j;
+    return (soma);
+}
+
+// corpo das tarefas
+void body()
+{
+    int max = 1 + randnum() % 5 ;
+    
+    for (int i = 0; i < max; i++)
+        hardwork(WORKLOAD + randnum() % WORKLOAD);
+
+    printf("task %3d: fim\n", task_id(NULL));
+    task_exit(task_id(NULL));
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int status, exit_code;
+
+    printf("user: inicio\n");
+
+    // cria tarefas
+    printf("Creating %d tasks\n", NUMTASKS);
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        task[i] = task_create(NULL, body, NULL);
+        assert(task[i]);
+    }
+
+    // espera tarefas encerrarem
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        printf("Waiting for task %d\n", task_id(task[i]));
+        exit_code = task_wait(task[i]);
+        assert(exit_code == task_id(task[i]));
+    }
+
+    // destroi descritores
+    for (int i = 0; i < NUMTASKS; i++)
+    {
+        status = task_destroy(task[i]);
+        assert(status == NOERROR);
+    }
+
+    printf("user: fim\n");
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-wait-stress.txt b/ppos/test/pingpong-wait-stress.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b7b6cb0
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-wait-stress.txt
@@ -0,0 +1,1545 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+Creating 512 tasks
+Waiting for task 2
+task  14: fim
+PPOS: task 14 ((null)) exit code 14, 20607 ms elapsed time,    44 ms cpu time,     5 activations
+task 235: fim
+PPOS: task 235 ((null)) exit code 235, 22809 ms elapsed time,    43 ms cpu time,     5 activations
+task  23: fim
+PPOS: task 23 ((null)) exit code 23, 25794 ms elapsed time,    54 ms cpu time,     6 activations
+task  31: fim
+PPOS: task 31 ((null)) exit code 31, 25869 ms elapsed time,    55 ms cpu time,     6 activations
+task  34: fim
+PPOS: task 34 ((null)) exit code 34, 25896 ms elapsed time,    57 ms cpu time,     6 activations
+task  79: fim
+PPOS: task 79 ((null)) exit code 79, 26340 ms elapsed time,    54 ms cpu time,     6 activations
+task 122: fim
+PPOS: task 122 ((null)) exit code 122, 26765 ms elapsed time,    55 ms cpu time,     6 activations
+task 162: fim
+PPOS: task 162 ((null)) exit code 162, 27163 ms elapsed time,    58 ms cpu time,     6 activations
+task 446: fim
+PPOS: task 446 ((null)) exit code 446, 29990 ms elapsed time,    59 ms cpu time,     6 activations
+task 466: fim
+PPOS: task 466 ((null)) exit code 466, 30184 ms elapsed time,    54 ms cpu time,     6 activations
+task  75: fim
+PPOS: task 75 ((null)) exit code 75, 31346 ms elapsed time,    60 ms cpu time,     7 activations
+task 196: fim
+PPOS: task 196 ((null)) exit code 196, 32523 ms elapsed time,    68 ms cpu time,     7 activations
+task 234: fim
+PPOS: task 234 ((null)) exit code 234, 32896 ms elapsed time,    63 ms cpu time,     7 activations
+task 308: fim
+PPOS: task 308 ((null)) exit code 308, 33617 ms elapsed time,    61 ms cpu time,     7 activations
+task 315: fim
+PPOS: task 315 ((null)) exit code 315, 33677 ms elapsed time,    60 ms cpu time,     7 activations
+task 513: fim
+PPOS: task 513 ((null)) exit code 513, 35634 ms elapsed time,    69 ms cpu time,     7 activations
+task  81: fim
+PPOS: task 81 ((null)) exit code 81, 36367 ms elapsed time,    70 ms cpu time,     8 activations
+task 150: fim
+PPOS: task 150 ((null)) exit code 150, 37043 ms elapsed time,    76 ms cpu time,     8 activations
+task 438: fim
+PPOS: task 438 ((null)) exit code 438, 39858 ms elapsed time,    77 ms cpu time,     8 activations
+task 503: fim
+PPOS: task 503 ((null)) exit code 503, 40487 ms elapsed time,    79 ms cpu time,     8 activations
+task  76: fim
+PPOS: task 76 ((null)) exit code 76, 41277 ms elapsed time,    88 ms cpu time,     9 activations
+task 126: fim
+PPOS: task 126 ((null)) exit code 126, 41737 ms elapsed time,    80 ms cpu time,     9 activations
+task 129: fim
+PPOS: task 129 ((null)) exit code 129, 41758 ms elapsed time,    81 ms cpu time,     9 activations
+task 133: fim
+PPOS: task 133 ((null)) exit code 133, 41789 ms elapsed time,    81 ms cpu time,     9 activations
+task 143: fim
+PPOS: task 143 ((null)) exit code 143, 41879 ms elapsed time,    80 ms cpu time,     9 activations
+task 181: fim
+PPOS: task 181 ((null)) exit code 181, 42232 ms elapsed time,    84 ms cpu time,     9 activations
+task 251: fim
+PPOS: task 251 ((null)) exit code 251, 42893 ms elapsed time,    81 ms cpu time,     9 activations
+task 392: fim
+PPOS: task 392 ((null)) exit code 392, 44272 ms elapsed time,    80 ms cpu time,     9 activations
+task 402: fim
+PPOS: task 402 ((null)) exit code 402, 44368 ms elapsed time,    86 ms cpu time,     9 activations
+task  91: fim
+PPOS: task 91 ((null)) exit code 91, 46240 ms elapsed time,    90 ms cpu time,    10 activations
+task 101: fim
+PPOS: task 101 ((null)) exit code 101, 46334 ms elapsed time,    94 ms cpu time,    10 activations
+task 146: fim
+PPOS: task 146 ((null)) exit code 146, 46733 ms elapsed time,    99 ms cpu time,    10 activations
+task 148: fim
+PPOS: task 148 ((null)) exit code 148, 46749 ms elapsed time,    96 ms cpu time,    10 activations
+task 157: fim
+PPOS: task 157 ((null)) exit code 157, 46821 ms elapsed time,    92 ms cpu time,    10 activations
+task 165: fim
+PPOS: task 165 ((null)) exit code 165, 46883 ms elapsed time,    93 ms cpu time,    10 activations
+task 188: fim
+PPOS: task 188 ((null)) exit code 188, 47098 ms elapsed time,    95 ms cpu time,    10 activations
+task 220: fim
+PPOS: task 220 ((null)) exit code 220, 47400 ms elapsed time,    92 ms cpu time,    10 activations
+task 266: fim
+PPOS: task 266 ((null)) exit code 266, 47825 ms elapsed time,    95 ms cpu time,    10 activations
+task 366: fim
+PPOS: task 366 ((null)) exit code 366, 48803 ms elapsed time,    99 ms cpu time,    10 activations
+task 432: fim
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+Waiting for task 506
+Waiting for task 507
+Waiting for task 508
+Waiting for task 509
+Waiting for task 510
+Waiting for task 511
+Waiting for task 512
+Waiting for task 513
+user: fim
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 175855 ms elapsed time,     4 ms cpu time,     6 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 175855 ms elapsed time,     9 ms cpu time, 17889 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 175855 ms)

diff --git a/ppos/test/pingpong-wait.c b/ppos/test/pingpong-wait.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..af6c0f9
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-wait.c
@@ -0,0 +1,106 @@
+// PingPongOS - PingPong Operating System
+// Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
+// Versão 2.0 -- Junho de 2025
+
+// ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
+// ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
+
+// Teste da função task_wait() (leve)
+
+#include <assert.h>
+#include "lib/libc.h"
+#include "ppos.h"
+
+#define WORKLOAD 20000
+
+static struct task_t *pang, *peng, *ping, *pong, *pung;
+
+// simula um processamento pesado
+int hardwork(int n)
+{
+    int soma = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++)
+        for (int j = 0; j < n; j++)
+            soma += j;
+    return (soma);
+}
+
+// corpo das tarefas
+void body(void *arg)
+{
+    int max, tid;
+
+    tid = task_id(NULL);
+    max = tid * 2;
+
+    printf("%5d ms: %s inicia\n", systime(), (char *)arg);
+    for (int i = 0; i < max; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: %s %d\n", systime(), (char *)arg, i);
+        hardwork(WORKLOAD);
+    }
+    printf("%5d ms: %s termina\n", systime(), (char *)arg);
+
+    task_exit(tid);
+}
+
+// corpo da tarefa principal
+void user_main(void *arg)
+{
+    int exit_code, status;
+
+    printf("user: inicio\n");
+
+    pang = task_create("pang", body, "\tPang");
+    assert(pang);
+    peng = task_create("peng", body, "\t\tPeng");
+    assert(peng);
+    ping = task_create("ping", body, "\t\t\tPing");
+    assert(ping);
+    pong = task_create("pong", body, "\t\t\t\tPong");
+    assert(pong);
+    pung = task_create("pung", body, "\t\t\t\t\tPung");
+    assert(pung);
+
+    for (int i = 0; i < 2; i++)
+    {
+        printf("%5d ms: user %d\n", systime(), i);
+        hardwork(WORKLOAD);
+    }
+
+    printf("%5d ms: user esperando Pang...\n", systime());
+    exit_code = task_wait(pang);
+    assert(exit_code == task_id(pang));
+
+    printf("%5d ms: user esperando Peng...\n", systime());
+    exit_code = task_wait(peng);
+    assert(exit_code == task_id(peng));
+
+    printf("%5d ms: user esperando Ping...\n", systime());
+    exit_code = task_wait(ping);
+    assert(exit_code == task_id(ping));
+
+    printf("%5d ms: user esperando Pong...\n", systime());
+    exit_code = task_wait(pong);
+    assert(exit_code == task_id(pong));
+
+    printf("%5d ms: user esperando Pung...\n", systime());
+    exit_code = task_wait(pung);
+    assert(exit_code == task_id(pung));
+
+    status = task_destroy(pang);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(peng);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(ping);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(pong);
+    assert(status == NOERROR);
+    status = task_destroy(pung);
+    assert(status == NOERROR);
+
+    printf("%5d ms: user termina\n", systime());
+
+    task_exit(0);
+}

diff --git a/ppos/test/pingpong-wait.txt b/ppos/test/pingpong-wait.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2826824
--- /dev/null
+++ b/ppos/test/pingpong-wait.txt
@@ -0,0 +1,70 @@
+PPOS: system starting
+PPOS: system started (uptime 0 ms)
+user: inicio
+    0 ms: user 0
+   10 ms:      Pang inicia
+   10 ms:      Pang 0
+   20 ms:              Peng inicia
+   20 ms:              Peng 0
+   30 ms:                      Ping inicia
+   30 ms:                      Ping 0
+   40 ms:                              Pong inicia
+   40 ms:                              Pong 0
+   50 ms:                                      Pung inicia
+   50 ms:                                      Pung 0
+11557 ms:                      Ping 1
+11722 ms:              Peng 1
+11744 ms:                              Pong 1
+11767 ms: user 1
+11775 ms:      Pang 1
+11871 ms:                                      Pung 1
+21099 ms:                      Ping 2
+21200 ms:              Peng 2
+21222 ms:                              Pong 2
+21259 ms:      Pang 2
+21353 ms:                                      Pung 2
+21365 ms: user esperando Pang...
+29791 ms:                      Ping 3
+29947 ms:                              Pong 3
+30031 ms:              Peng 3
+30110 ms:                                      Pung 3
+30170 ms:      Pang 3
+40438 ms:                      Ping 4
+40599 ms:                              Pong 4
+40777 ms:              Peng 4
+40914 ms:                                      Pung 4
+40970 ms:      Pang termina
+PPOS: task 2 (pang) exit code 2, 40970 ms elapsed time,  7485 ms cpu time,   749 activations
+41010 ms: user esperando Peng...
+45585 ms:                      Ping 5
+45636 ms:                              Pong 5
+45738 ms:              Peng 5
+45802 ms:                                      Pung 5
+53901 ms:                      Ping 6
+53918 ms:                              Pong 6
+54219 ms:              Peng termina
+PPOS: task 3 (peng) exit code 3, 54219 ms elapsed time, 10799 ms cpu time,  1080 activations
+54249 ms: user esperando Ping...
+54272 ms:                                      Pung 6
+58436 ms:                              Pong 7
+58458 ms:                      Ping 7
+58683 ms:                                      Pung 7
+63056 ms:                              Pong 8
+63100 ms:                      Ping termina
+PPOS: task 4 (ping) exit code 4, 63100 ms elapsed time, 13751 ms cpu time,  1376 activations
+63120 ms: user esperando Pong...
+63170 ms:                                      Pung 8
+66786 ms:                              Pong 9
+66892 ms:                                      Pung 9
+71109 ms:                              Pong termina
+PPOS: task 5 (pong) exit code 5, 71109 ms elapsed time, 17759 ms cpu time,  1776 activations
+71119 ms: user esperando Pung...
+71203 ms:                                      Pung 10
+73347 ms:                                      Pung 11
+75189 ms:                                      Pung termina
+PPOS: task 6 (pung) exit code 6, 75189 ms elapsed time, 21830 ms cpu time,  2184 activations
+75189 ms: user termina
+PPOS: task 1 (user) exit code 0, 75189 ms elapsed time,  3565 ms cpu time,   362 activations
+PPOS: task 0 (kernel) exit code 0, 75189 ms elapsed time,     0 ms cpu time,  7528 activations
+PPOS: system stopping
+PPOS: system stopped (uptime 75189 ms)