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FiberLib
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Implementação de threads em user-level(fibers) no modelo M para 1(M threads user-level para 1 
thread kernel-level) com escalonamento preemptivo utilizando o algoritmo round-robin.

A alocação de memória para ponteiros que guardam e recebem valores de retorno de fibers é de 
TOTAL RESPONSABILIDADE DOS USUÁRIOS DA BIBLIOTECA. Além disso, as rotinas aqui implementadas
NÃO EVITAM que recursos possam ser acessados por múltiplas fibers ao mesmo tempo, nem mesmo 
evitam que o processo se bloqueie devido a joins encadeados.

by Guilherme Bartasson, Diego Batistuta e Vitor Teixeira, 2019

Descrição

Este grupo foi responsável por projetar e programar rotinas de criação e gerenciamento de threads em user-space, comumente referidas como “fibers”, que fazem parte de uma biblioteca denominada FiberLib. A FiberLib possui estruturas e rotinas que permitem a criação de threads em user level, seguindo o modelo de M threads no user level mapeadas para uma thread no kernel level (M:1), num escalonamento preemptivo baseado em time-slice, utilizando o algoritmo round-robin. A criação, escalonamento e armazenamento de contexto das threads foi feita utilizando system calls de manipulação de contextos, sendo elas: getcontext(), setcontext(), makecontext() e swapcontext(), além de system calls de manipulação de timers e sinais, sendo elas: setitimer(), getitimer() e sigaction().

Essa biblioteca foi implementada com base em várias bibliotecas com o mesmo intuito(implementação de threads) e nos conhecimentos prévios de estruturas de dados dos integrantes do grupo. Apesar de isso ter exigido bastante esforço e dedicação, o resultado foi eficiente e satisfatório até onde pôde ser analisado, no que se refere aos requisitos do trabalho. A FiberLib foi criada em formato de shared library e pode ser utilizada, de forma amadora, em programas que necessitem de multi-threading simples. Pelo fato de ela não possuir nenhuma estrutura para semáforos e outras formas de evitar bloqueios do processo e acesso de áreas críticas por múltiplas threads, evitar que problemas relacionados a isso aconteçam é de total responsabilidade de seus usuários.

As rotinas fiber_create(), fiber_exit() e fiber_join() foram implementadas com base na funcionalidade das rotinas equivalentes da biblioteca pthread, sendo elas, respectivamente: pthread_create(), pthread_exit() e pthread_join(). Há um arquivo de cabeçalho “fiber.h” que possui os símbolos necessários para o uso das rotinas da biblioteca e um arquivo “fiber.c” com os códigos das rotinas e declarações das estruturas e variáveis globais utilizadas por elas.

Pelo fato de o escalonamento ser baseado no algoritmo round-robin, uma maneira intuitiva e simples de implementá-lo é por meio de uma lista circular, e por isso a FiberLib armazena as fibers em uma lista desse tipo, com sua cauda apontando para a cabeça, assim simplificando o trabalho do escalonador.