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Visão Global do Projeto

Desenvolver um sistema de ficheiros chamado TecnicoFS Funções básicas:

  • criar
  • pesquisar
  • remover ficheiro A diretoria é mantida numa BST (Binary Search Tree), em que cada nó representa um ficheiro:
  • chave do nó: nome do ficheiro (tipo String)
  • valor mantido no nó: i-number (tipo int) - gerados sequencialmente, havendo um contador de i-numbers

Etapas de Desenvolvimento

Exercício n1

Desenvolver o servidor do TecnicoFS, composto por uma pool de tarefas escravas. Simplificações:

  • restringe-se o paralelismo efetivo na sincronização dos acessos à diretoria partilhada
  • as chamadas das funções do TecnicoFS são simuladas pelo carregamento de um ficheiro com a sequência de comandos (e não são feitas por parte do utilizador)

Exercício n2

  • maior paralelismo efetivo
  • permitir que as operações se executem em paralelo com o carregamento inicial do ficheiro

Exercício n3

  • operações feitas pelo utilizador
  • os processos cliente fazem chamadas ao TecnicoFS enviando mensagens através de um socket
  • nova funcionalidade: salvaguardar o conteudo da diretoria do novo FS num FS externo

Etapa Final (não a

valiada) Adaptação do projeto para que as chamadas sejam feitas através do api (Application Program Interface) e passem pelo Gestor de FS do Sistema Operativo

Exercício 1

"Para efeitos de depuração, quando o servidor terminar, este deve também apresentar o tempo total de execução no stdout e escrever o conteúdo final da diretoria num ficheiro de saída"

O programa do servidor deve chamar-se tecnicofs e receber os seguintes argumentos de linha de comando:

tecnicofs inputfile outputfile numthreads

Carregamento do ficheiro de entrada stdout

inputfile (primeiro argumento): pathname de um ficheiro de entrada, que contem uma sequência de comandos

insertCommand Comandos:

  • comando 'c': adiciona à diretoria uma nova entrada, cuja chave é o nome indicado em argumento
  • comando 'l': pesquisa a diretoria por uma entrada com o nome indicado em argumento -comando 'd': apaga da diretoria a entrada com o nome indicado em argumento

Linhas começadas com '#' são comentários, a ser ignorados pelo programa

Exemplo do ficheiro de entrada 
# isto é um exemplo
c f.txt
c s.exe
l f.txt
d s.exe

Funcionamento do programa:

  1. uma vez iniciado, o servidor deve criar a diretoria, vazia
  2. abre o ficheiro de entrada e carrega os comandos para um vetor em memória - tamanho máximo 150mil entradas (definido numa constante)
  3. o carregamento termina quando é atingido o end of file ou o vetor seja totalmente preenchido

Paralelização do servidor

numthreads (3º argumento) define o número de tarefas escravas. O servidor deverá ser capaz de executar operações em paralelo.

Cada tarefa escrava deve aceder ao vetor de chamadas, retirar o próximo elemento que esteja pendente e executá-lo sobre a diretoria partilhada. O vetor de chamadas, o contador de i-numbers e a diretoria são partilhados, pelo que devem ser sincronizados adequadamente.

"Se duas chamadas de tipo ‘c’ surgem no vetor numa dada ordem, os i-numbers gerados para cada entrada devem também refletir a ordem no vetor."

Em relação à sincronização dos acessos à diretoria, 2 estratégias a implementar (escolhidas aquando da compilação)

  1. pthread_mutex (-DMUTEX no compilador)
  2. pthread_rw_lock (-DRWLOCK no compilador)

Caso não seja passada nenhuma das flags, a sincronização é desativada e nesse caso numthreads = 1.

Terminação do servidor

  1. imprimir no stdout o tempo total de execução (desde que a pool de tarefas foi inicializada): 
    TecnicoFS completed in [duration] seconds.
    em que o tempo é medido em segundos com 4 casas decimais, por exemplo: 
    TecnicoFS completed in 2.5897 seconds.
  2. o conteúdo final da diretoria deve ser exportado para um ficheiro, stdout indicado em outputfile (2º argumento). Caso o ficheiro já exista, o seu conteúdo deve ser truncado.

Entrega e avaliação

  • submeter o ficheiro no formato zip com a respetiva Makefile
    • o comando make deve gerar 3 executáveis: tecnicofs-nosync, tecnicofs-mutex e tecnicofs-rwlock, correspondentes a cada estratégia de sincronização)
    • o comando make clean deve limpar todos os ficheiros resultantes da compilação do projeto

Exercício 2

Argumentos da linha de comandos

    tecnicofs inputfile outputfile numthreads numbuckets

Execução incremental de comandos

  • carregamento dos comandos em paralelo com a sua execução (em vez de ser feito em duas fases)
  • caso uma tarefa escrava esteja livre e o vetor de comandos não tenha nenhum comando,esta deve aguardar até que surja novo comando no vetor ou até que o final do ficheiro de entrada seja alcançado
  • na nova solução, quando o vetor de comandos estiver totalmente preenchido, a tarefa que o preenche deve esperar por que novas posições sejam libertadas
  • a dimensão do vetor de comandos deve passar a ser 10
  • o argumento de linha de comandos ​numthreads determina o número de tarefas escravas, excluindo a tarefa que carrega o vetor de comandos
  • o tempo deve passar a ser medido desde o momento em que o vetor começa a ser carregado

Nova operação: renomear ficheiro

Esta operação recebe dois argumentos: nome atual e novo nome. Como tal, é necessário "apagar" o ficheiro da diretoria e voltar a inseri-la (o inumber mantém-se). Para tal, é necessário verificar se o ficheiro com nome atual existe e se não existe já nenhum ficheiro com o nome novo nome no fs (em caso de erro, cancelar a operação e não devolver erro).

temos que verificar se o novo nome já existe antes de remover o nome atual da diretoria

Esta operação é suportada pelo comando 'r'

    r f1 f2

Sendo f1 o nome atual e f2 o novo nome

Shell script

Desenvolver um shell script chamado runTests.sh para avaliar o desempenho do TecnicoFS.

Exercício 3

Perguntitas

  • fazer numthreads = numthreads + 1 (thread produtora) ????

  • vamos tornar o pwd global?? inputfile

  • init mutex, rw e sem

  • destroy mutex, rw e sem

a1 a2 mesma arvore nao esquecer destroy e init sems hashtab e' global, no apply commands nao pode estar fora

Solucao wait infinito produtor-consumidor

---CHECK---

  • Quando acabar a leitura do ficheiro (no final)
  • Acrescentar um comando de exit das threads
  • Uma thread ira ler este comando
    • Vai voltar a escrever o comando (atencao a exclusao mutua)
    • exit_thread