/OS-Simulator

OS-Simulator do problema do PDF incluso no projeto.

Primary LanguageJava

OS-Simulator

Descrição do problema aqui.

Ambiente usado para implementação e testes

  • Sistema Operacional Windows 10
  • Eclipse IDE Oxygen Release (4.7.0)
  • Eclipse IDE Neon.1a Release (4.6.1)
  • Java SE Development Kit 8 Update 101 (64-bit) (8.0.1010.13)
  • Java 8 Update 131 (64-bit) (8.0.1310.11)

Como executar o programa

Abra o Eclipse e adicione o projeto.

  1. New
  2. Java Project
  3. Desmaque o checkbox Use default location
  4. Browse
  5. Selecione a pasta do projeto
  6. Finish

Abra o arquivo Main.java e execute-o.

Componentes Implementados

  1. Processador (Processor)
  2. Disco (Disk)
  3. Teclado (Keyboard)

Processador (Processor)

O Processador (Processor) sempre que lê/executa uma instrução, ele mostra a mensagem Executei uma instrução e em seguida mostra a instrução lida na próxima linha (linha de baixo). Ele possui 3 tipos de instruções (até o momento):

  1. Instrução de componente (Component Instruction)
  2. Valor inteiro (Integer)
  3. Vetor de instruções (ArrayList)

Component Instruction

Ao executar uma instrução Component Instruction, o processador pega e identifica para qual componente deve mandar e envia para o mesmo. Ele possui apenas uma instrução (até o momento):

  1. Disco (Disk)

Integer

Ao executar uma instrução Integer apenas mostra a instrução junto ao seu valor na tela.

ArrayList

Ao executar uma instrução ArrayList ele entra diretamente no vetor e ja executa a primeira instrução do mesmo e as demais sequencialmente. Após terminar as instruções do vetor, volta ao fluxo normal.

Disco (Disk)

Como o disco possui tempo de execução maior que o do processador, quando ele é chamado pelo processador, o mesmo da um up() no semáforo do disco para manter esse controle, assim o disco executa todas as instruções passadas pelo processador no tempo dele, cada vez que executa uma, dando um down().

Teclado (Keyboard)

Como o teclado é praticamente independente, executa e mostra sempre que o usuário inserir algum comando, ele não é executado pelo Processador (Processor), apenas mostra na tela os dados inseridos pelo processador.

Exemplo de uso

Para desligar o OS-Simulator depois de ler todas as intruções do processaor, troque a constante turnOff para true, ou caso não deseja encerar as threads ao acabar as instruções e sim parar manualmente a execução, deixe em false.

public static final boolean turnOff = true;

Observação: O teclado sempre espera alguma leitura, já que quando inicia ele já fica esperando essa leitura. caso o turnOff seja true, é necessário inserir alguma entrada no teclado após o processador ter encerrado.

//Sempre inicializa para salvar o tempo inicial da execução do programar (as mensagens mostradas no console utilizam funções estáticas dessa classe, e requerem a inicialização para mostrar os dados corretos)
new Time();
		
//Gera instruções aleatórias na memória (nessa exemplo está gerando entre 1 e 5 instruções aleatórias)
LinkedList<Data> memory = Random.generateRandomDataList(Random.generateRandomInt(1, 5));

//Cria semáforo do disco (disk)
Semaphore diskSemaphore = new Semaphore(0);

/*
* Parâmetros do construtor do disco (disck):
* (tempo que disco leva para executar uma instrução, semáforo do disco)
*/
d = new Disk(2000, diskSemaphore);

/*
* Parâmetros do construtor do processador (processor):
* (tempo que processador leva para executar uma instrução, vetor com as instruções, semáforo do disco)
*/
p = new Processor(1000, memory, diskSemaphore);

/*
* Construtor do teclado (keyboard):
*/
k = new Keyboard();


//Inicia todos os componentes criados anteriormente
p.start();
d.start();
k.start();

Exemplo do formato de saída:

A saída é composta por 3 colunas cada linha:

Os sleeps dentro de cada componente são executadas por primeiro para simular que a tarefa está sendo realizada, e logo após imprime a mensagem no console.

  1. A primeira coluna é o tempo em que foi executado em milisegundos, começando em 0 desde a execução do programa.
  2. A segunda coluna é o componente responsavel por essa mostrada na linha.
  3. E a terceira é a mensagem ou dado mostrado/executado pelo componente.

Exemplo de saída no console

7 | PROCESSOR | Inicia Processador!
7 | KEYBOARD  | Inicia Teclado!
7 | DISK      | Inicia Disco!

1008 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
1008 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 19]

2008 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
2008 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

3008 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
3008 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

4008 | DISK      | Dei uma volta.

4008 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
4008 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

5009 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
5009 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 13]

6008 | DISK      | Dei uma volta.

6009 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
6009 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

7009 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
7009 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

8008 | DISK      | Dei uma volta.

8009 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
8009 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 7]

9010 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
9010 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 4]

10008 | DISK      | Dei uma volta.

10010 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
10010 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

11010 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
11010 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 15]

12009 | DISK      | Dei uma volta.

12010 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
12010 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

13010 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
13010 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 8]

14009 | DISK      | Dei uma volta.

14011 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
14011 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

15011 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
15011 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

16009 | DISK      | Dei uma volta.

16011 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
16011 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 20]

17011 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
17011 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

18010 | DISK      | Dei uma volta.

18011 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
18011 | PROCESSOR | Data [Type: Component Instruction, Value: Disk]

19011 | PROCESSOR | Executei uma instrução.
19011 | PROCESSOR | Data [Type: Integer, Value: 14]

20010 | DISK      | Dei uma volta.

20012 | PROCESSOR | Não há mais instruções

22010 | DISK      | Dei uma volta.

32997 | KEYBOARD  | Usuário digitou algo: 'kk'.

TODO

  • Variável do processador Program Counter (PC) é um endereço para a lista (memória). Alterar para salvar índice da memória (i) ao invés de armazenar o objeto Data (instrução completa).
  • Aceitar múltiplos componentes do mesmo tipo e saber diferenciá-los