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T1/Makefile

@@ -0,0 +1,84 @@
+# Para revisar las opciones de compilacion y ejecucion,
+# ingrese en el terminal el comando: make
+#
+#
+
+PROB=suma
+
+TEST=test-$(PROB)
+HEADER=$(PROB)
+
+SHELL=bash -o pipefail
+
+INCLUDE=
+CFLAGS=-Wall -Werror -std=c18 $(INCLUDE)
+#CFLAGS=-Wall -Werror -pedantic -std=c18 $(INCLUDE)
+LDLIBS=-lm -lpthread
+
+MAK=make --no-print-directory
+
+readme:
+	@less README.txt
+
+$(PROB).bin $(PROB).bin-g $(PROB).bin-san $(PROB).bin-thr: $(PROB).c $(TEST).c $(HEADER).h
+
+run-san: $(PROB).bin-san
+	@if grep -P '\t' $(PROB).c ; then echo "Su archivo $(PROB).c contiene tabs.  Reemplacelos por espacios en blanco!" ; false ; else true; fi
+	./$(PROB).bin-san
+
+run-thr: $(PROB).bin-thr
+	./$(PROB).bin-thr
+
+run-g: $(PROB).bin-g
+	./$(PROB).bin-g
+
+run: $(PROB).bin
+	./$(PROB).bin
+
+ddd: $(PROB).ddd
+
+ddd-san: $(PROB).ddd-san
+
+zip:
+	@if grep -P '\t' $(PROB).c ; then echo "Su archivo $(PROB).c contiene tabs.  Reemplacelos por espacios en blanco!" ; false ; else true; fi
+	@rm -f resultados.txt $(PROB).zip
+	@echo "Sistema operativo utilizado" > resultados.txt
+	@uname -a >> resultados.txt
+	@cat resultados.txt
+	@echo ==== run-san ==== | tee -a resultados.txt
+	@$(MAK) -B run-san | tee -a resultados.txt
+	@echo ==== run-thr ==== | tee -a resultados.txt
+	@$(MAK) -B run-thr | tee -a resultados.txt
+	@echo ==== run-g ==== | tee -a resultados.txt
+	@$(MAK) -B run-g | tee -a resultados.txt
+	@echo ==== run ==== | tee -a resultados.txt
+	@$(MAK) -B run | tee -a resultados.txt
+	@echo ==== zip ====
+	zip -r $(PROB).zip resultados.txt $(PROB).c
+	@echo "Entregue por u-cursos el archivo $(PROB).zip"
+	@echo "Descargue de u-cursos lo que entrego, descargue nuevamente los"
+	@echo "archivos adjuntos y vuelva a probar la tarea tal cual como"
+	@echo "la entrego.  Esto es para evitar que Ud. reciba un 1.0 en su"
+	@echo "tarea porque entrego los archivos equivocados.  Creame, sucede"
+	@echo "a menudo por ahorrarse esta verificacion."
+
+%.bin: %.c
+	gcc -O -DOPT=1 $(CFLAGS) $^ $(LDLIBS) -o $@
+
+%.bin-g: %.c
+	gcc -g $(CFLAGS) $^ $(LDLIBS) -o $@
+
+%.bin-san: %.c
+	gcc -g -DSAN=1 -fsanitize=address -fsanitize=undefined $(CFLAGS) $^ $(LDLIBS) -o $@
+
+%.bin-thr: %.c
+	gcc -g -DSAN=1 -fsanitize=thread -fsanitize=undefined $(CFLAGS) $^ $(LDLIBS) -o $@
+
+%.ddd: %.bin-g
+	ddd $(*F).bin-g &
+
+%.ddd-san: %.bin-san
+	ddd $(*F).bin-san &
+
+clean:
+	rm -f *.o *.log *.bin* core

T1/README.txt

@@ -0,0 +1,92 @@
+==========================================================
+Esta es la documentación para compilar y ejecutar su tarea
+==========================================================
+
+Se está ejecutando el comando: less README.txt
+
+***************************
+*** Para salir: tecla q ***
+***************************
+
+Para avanzar a una nueva página: tecla <page down>
+Para retroceder a la página anterior: tecla <page up>
+Para avanzar una sola línea: tecla <enter>
+Para buscar un texto: tecla / seguido del texto (/...texto...)
+         por ejemplo: /ddd
+
+-----------------------------------------------
+
+Ud. debe crear el archivo suma.c y reprogramar ahí la función buscar.
+Ya hay una plantilla para suma.c en suma.c.plantilla.
+
+Pruebe su tarea bajo Debian 13 de 64 bits.  Estos son los requerimientos
+para aprobar su tarea:
+
++ make run-san debe felicitarlo y no reportar ningún incidente en el
+  manejo de memoria.
+
++ make run-thr debe felicitarlo y no reportar ningún datarace
+
++ make run debe felicitarlo por aprobar este modo de ejecución.
+  El speed up reportado debe ser de al menos 1.5.
+
++ make run-g debe felicitarlo.
+
+Cuando pruebe su tarea con make run en su notebook asegúrese de que
+posea al menos 2 cores, que está configurado en modo alto rendimiento
+y que no estén corriendo otros procesos intensivos en uso de CPU al
+mismo tiempo.  De otro modo podría no lograr el speed up solicitado.
+
+Invoque el comando make zip para ejecutar todos los tests y generar un
+archivo suma.zip que contiene suma.c, con su solución, y resultados.txt,
+con la salida de make run, make run-g, make run-thr y make run-san.
+
+Para depurar use: make ddd
+
+Video con ejemplos de uso de ddd: https://youtu.be/FtHZy7UkTT4
+Archivos con los ejemplos: https://www.u-cursos.cl/ingenieria/2020/2/CC3301/1/novedades/r/demo-ddd.zip
+
+-----------------------------------------------
+
+Entrega de la tarea
+
+Ejecute: make zip
+
+Entregue por U-cursos el archivo suma.zip
+
+A continuación es muy importante que descargue de U-cursos el mismo
+archivo que subió, luego descargue nuevamente los archivos adjuntos y
+vuelva a probar la tarea tal cual como la entregó.  Esto es para
+evitar que Ud. reciba un 1.0 en su tarea porque entregó los archivos
+equivocados.  Creame, sucede a menudo por ahorrarse esta verificación.
+
+-----------------------------------------------
+
+Limpieza de archivos
+
+make clean
+
+Hace limpieza borrando todos los archivos que se pueden volver
+a reconstruir a partir de los fuentes: *.o binarios etc.
+
+-----------------------------------------------
+
+Acerca del comando make
+
+El comando make sirve para automatizar el proceso de compilación asegurando
+recompilar el archivo binario ejecutable cuando cambió uno de los archivos
+fuentes de los cuales depende.
+
+A veces es útil usar make con la opción -n para que solo muestre
+exactamente qué comandos va a ejecutar, sin ejecutarlos de verdad.
+Por ejemplo:
+
+   make -n sort-rv-nbits.ddd
+
+También es útil usar make con la opción -B para forzar la recompilación
+de los fuentes a pesar de que no han cambiado desde la última compilación.
+Por ejemplo:
+
+   make -B sort-rv-nbits
+
+Recompilará para generar el archivo sort-rv-nbits desde cero

T1/suma.c

@@ -0,0 +1,90 @@
+#include <limits.h>
+#include <pthread.h>
+
+#include "suma.h"
+
+enum { NTHREADS = 8 };
+
+typedef struct {
+  int *a;
+  int n;
+  Set start;
+  Set end;
+  Set found;
+} BuscarArgs;
+
+static Set total_combinaciones(int n) {
+  if (n >= (int)(sizeof(Set) * CHAR_BIT))
+    return ~(Set)0;
+  return ((Set)1 << n) - 1;
+}
+
+static Set buscar_rango(int a[], int n, Set start, Set end) {
+  if (start == 0 || start > end)
+    return 0;
+
+  Set k = start;
+  while (1) {
+    long long sum = 0;
+
+    for (int i = 0; i < n; i++) {
+      if (k & ((Set)1 << i))
+        sum += a[i];
+    }
+
+    if (sum == 0)
+      return k;
+
+    if (k == end)
+      break;
+    k++;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+static void *buscar_thread(void *ptr) {
+  BuscarArgs *args = ptr;
+  args->found = buscar_rango(args->a, args->n, args->start, args->end);
+  return NULL;
+}
+
+Set buscar(int a[], int n) {
+  Set comb = total_combinaciones(n);
+  Set base = comb / NTHREADS;
+  Set extra = comb % NTHREADS;
+  Set next = 1;
+  pthread_t tids[NTHREADS];
+  BuscarArgs args[NTHREADS];
+  int created = 0;
+
+  for (int t = 0; t < NTHREADS; t++) {
+    Set len = base + (Set)(t < (int)extra);
+
+    args[t].a = a;
+    args[t].n = n;
+    args[t].start = next;
+    args[t].end = (len == 0) ? next - 1
+                             : (t == NTHREADS - 1 ? comb : next + len - 1);
+    args[t].found = 0;
+
+    if (len != 0)
+      next = args[t].end + 1;
+
+    if (pthread_create(&tids[t], NULL, buscar_thread, &args[t]) != 0) {
+      for (int i = 0; i < created; i++)
+        pthread_join(tids[i], NULL);
+      return buscar_rango(a, n, 1, comb);
+    }
+    created++;
+  }
+
+  Set best = 0;
+  for (int t = 0; t < NTHREADS; t++) {
+    pthread_join(tids[t], NULL);
+    if (args[t].found != 0 && (best == 0 || args[t].found < best))
+      best = args[t].found;
+  }
+
+  return best;
+}

T1/suma.c.plantilla

@@ -0,0 +1,15 @@
+#include <pthread.h>
+#include "suma.h"
+
+// Defina aca las estructuras que necesite
+
+... complete ...
+
+// Defina aca la funcion que ejecutaran los threads
+
+... complete ...
+
+// Reprograme aca la funcion buscar
+Set buscar(int a[], int n) {
+... complete ...
+}

T1/suma.h

@@ -0,0 +1,4 @@
+typedef unsigned long long Set;
+
+Set buscar(int a[], int n);
+

T1/suma.manual.san.dSYM/Contents/Info.plist

@@ -0,0 +1,20 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
+<plist version="1.0">
+	<dict>
+		<key>CFBundleDevelopmentRegion</key>
+		<string>English</string>
+		<key>CFBundleIdentifier</key>
+		<string>com.apple.xcode.dsym.suma.manual.san</string>
+		<key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key>
+		<string>6.0</string>
+		<key>CFBundlePackageType</key>
+		<string>dSYM</string>
+		<key>CFBundleSignature</key>
+		<string>????</string>
+		<key>CFBundleShortVersionString</key>
+		<string>1.0</string>
+		<key>CFBundleVersion</key>
+		<string>1</string>
+	</dict>
+</plist>

T1/suma.manual.san.dSYM/Contents/Resources/Relocations/aarch64/suma.manual.san.yml

@@ -0,0 +1,5 @@
+---
+triple:          'arm64-apple-darwin'
+binary-path:     suma.manual.san
+relocations:     []
+...

T1/suma.manual.thr.dSYM/Contents/Info.plist

@@ -0,0 +1,20 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
+<plist version="1.0">
+	<dict>
+		<key>CFBundleDevelopmentRegion</key>
+		<string>English</string>
+		<key>CFBundleIdentifier</key>
+		<string>com.apple.xcode.dsym.suma.manual.thr</string>
+		<key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key>
+		<string>6.0</string>
+		<key>CFBundlePackageType</key>
+		<string>dSYM</string>
+		<key>CFBundleSignature</key>
+		<string>????</string>
+		<key>CFBundleShortVersionString</key>
+		<string>1.0</string>
+		<key>CFBundleVersion</key>
+		<string>1</string>
+	</dict>
+</plist>

T1/suma.manual.thr.dSYM/Contents/Resources/Relocations/aarch64/suma.manual.thr.yml

@@ -0,0 +1,5 @@
+---
+triple:          'arm64-apple-darwin'
+binary-path:     suma.manual.thr
+relocations:     []
+...

T1/test-suma.c

@@ -0,0 +1,176 @@
+#include <stdio.h>
+#include <pthread.h>
+#include <math.h>
+#include <sys/time.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <unistd.h>
+#include <string.h>
+
+#include "suma.h"
+
+#ifdef OPT
+#define N_INTENTOS 4
+#define TOLERANCIA 1.5
+#else
+#define N_INTENTOS 1
+#define TOLERANCIA 0.01
+#endif
+
+
+// ----------------------------------------------------
+// Funcion que entrega el tiempo transcurrido desde el lanzamiento del
+// programa en milisegundos
+
+static int time0= 0;
+
+static int getTime0() {
+    struct timeval Timeval;
+    gettimeofday(&Timeval, NULL);
+    return Timeval.tv_sec*1000+Timeval.tv_usec/1000;
+}
+
+void resetTime() {
+  time0= getTime0();
+}
+
+int getTime() {
+  return getTime0()-time0;
+}
+
+// ----------------------------------------------------
+
+Set buscarSeq(int a[], int n) {
+  Set comb= (1<<(n-1)<<1)-1; // 2n-1: nro. de combinaciones
+  for (Set k= 1; k<=comb; k++) {
+    // k es el mapa de bits para el subconjunto { a[i] | bit ki de k es 1 }
+    long long sum= 0;
+    for (int i= 0; i<n; i++) {
+      if ( k & ((Set)1<<i) ) // si bit ki de k es 1
+        sum+= a[i];
+    }
+    if (sum==0) {  // exito: el subconjunto suma 0
+      return k;    // y el mapa de bits para el subconjunto es k
+  } }
+  return 0;        // no existe subconjunto que sume 0
+}
+
+void mostrar(int a[], Set k, int n) {
+  long long sum= 0;
+  if (k==0) {
+    printf("subconjunto no existe\n");
+    return;
+  }
+  for (int i= 0; i<n; i++) {
+    if ( k & ((Set)1<<i) ) {
+      printf("%d ", a[i]);
+      sum+= a[i];
+    }
+  }
+  if (sum!=0) {
+    fprintf(stderr, "El subconjunto suma %lld, no 0\n", sum);
+  }
+  printf("\n");
+}
+
+#define N 10000
+#define M 20000
+#define P 4
+
+int main() {
+
+  printf("Test 1: El ejemplo del enunciado\n");
+  int a[]= { -7, -3, -2, 5, 8};
+  Set kSeq= buscarSeq(a, 5);
+  mostrar(a, kSeq, 5);
+  Set k= buscar(a, 5);
+  if (k!=kSeq) {
+    fprintf(stderr, "La solucion debio ser %lld, no %lld\n", kSeq, k);
+    exit(1);
+  }
+  mostrar(a, k, 5);
+  printf("test 1 aprobado\n");
+  printf("\n--------------------------------------------------\n\n");
+
+  printf("Test 2: Uno ejemplo mas grande con n=26, sin solucion\n");
+  int b[]= { 122737, -37364, 287373, -27267, 967923, -25383, 924973, -28973,
+             278363, 28272, 98734, -26735, -983267, 674998, 72537, 116725,
+             72537, 27263, 82739, 829276, -5383715, 675483, -28334, 38495,
+             374943, 278367};
+
+  int tiempo_sec, tiempo_par;
+  double speedUp= 0;
+  int i;
+  
+  printf("Calculando secuencialmente 2 veces\n");
+  for (i= 0; i<2; i++) {
+    resetTime();
+    k= buscarSeq(b, 26);
+    if (k!=0) {
+      mostrar(b, k, 26);
+      fprintf(stderr, "Bug del profesor: la solucion debio ser %d, no %lld\n",
+                      0, k);
+      exit(1);
+    }
+    tiempo_sec= getTime();
+    printf("Tiempo secuencial= %d milisegundos\n", tiempo_sec);
+  }
+ 
+  printf("Calculando en paralelo hasta 5 veces\n");
+  for (i= 0; i<N_INTENTOS; i++) {
+    resetTime();
+    k= buscar(b, 26);
+    if (k!=0) {
+      mostrar(b, k, 26);
+      fprintf(stderr, "La solucion debio ser %d, no %lld\n", 0, k);
+      exit(1);
+    }
+    tiempo_par= getTime();
+    speedUp= (double)tiempo_sec/tiempo_par;
+    printf("buscar par tiempo= %d miliseg., speedup= %f\n", tiempo_par, speedUp);
+    if (speedUp>=TOLERANCIA)
+      break;
+  }
+  if (i>=N_INTENTOS) {
+    fprintf(stderr, "Despues de %d intentos no obtuvo un speedup de %f\n",
+            N_INTENTOS, TOLERANCIA);
+    fprintf(stderr, "Revise la paralelizacion.\n");
+    exit(1);
+  }
+  printf("test 1 aprobado: speedup >= %f\n", TOLERANCIA);
+  printf("\n--------------------------------------------------\n\n");
+
+  printf("Uno ejemplo muy grande con n=29, con solucion\n");
+  int c[]= { -3, -2, 5,
+             122737, -37364, 287373, 27267, 967923, -25383, 924973, -28973,
+             278363, 28272, 98734, -26735, 983267, 674998, 72537, 116725,
+             72537, 27263, 82739, 829276, 5383715, 675483, -28334, 38495,
+             374943, 278367};
+
+  printf("Calculando secuencialmente 2 veces\n");
+  resetTime();
+  k= buscarSeq(c, 29);
+  tiempo_sec= getTime();
+  mostrar(c, k, 29);
+  printf("Tiempo secuencial= %d milisegundos\n", tiempo_sec);
+ 
+  printf("Calculando en paralelo\n");
+  resetTime();
+  int k29= buscar(c, 29);
+  if (k!=k29) {
+    printf("Solucion incorrecta:\n");
+    mostrar(c, k29, 29);
+    printf("Debio ser:\n");
+    mostrar(c, k, 29);
+    exit(1);
+  }
+  tiempo_par= getTime();
+  speedUp= (double)tiempo_sec/tiempo_par;
+  printf("buscar par tiempo= %d miliseg., speedup= %f\n", tiempo_par, speedUp);
+  printf("No se preocupe.  Es normal que la version paralela se demore\n"
+         "mucho mas.  Pero piense por que.\n\n");
+
+  printf("Felicitaciones: su tarea funciona\n");
+  
+  return 0;
+}
+