void destruirArvore(No **arvore) {
if(*arvore != NULL) {
destruirArvore(&((*arvore)->f0));
destruirArvore(&((*arvore)->f1));
free(*arvore);
*arvore = NULL;
}
}
int main( int argc, char *argv[] )
{
unsigned int itr;
int operacao;
int verbose;
int juntar;
char * chave_file;
char * entrada_file;
char * saida_file;
octeto Nb,Nk,Nr;
octeto bloco[4*8];
octeto chave[4*8*15];
int worldsize, rank;
MPI_Status status;
MPI_File chave_handle;
MPI_File entrada_handle;
MPI_File saida_handle;
MPI_Offset entrada_bytes;
unsigned int numero_blocos;
unsigned int blocos_processo;
MPI_Offset bloco_byte_inicio;
MPI_Offset bloco_byte_fim;
MPI_Offset iterador;
Tabela * tabela;
octeto * tabelaEmpacotada;
unsigned int proc;
unsigned int tamanho_tabela;
Tabela * tabela2;
unsigned int no_proc;
unsigned int no_resto;
unsigned int i;
BTreeNode * node;
Indice * indice;
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&worldsize);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
operacao = INDEFINIDA;
verbose = 0;
juntar = 0;
chave_file = NULL;
entrada_file = NULL;
saida_file = NULL;
for(itr = 1;itr < (unsigned int)argc;itr++)
{
/* Instrucoes de uso */
if( strcmp(argv[itr],"-a") == 0 || strcmp(argv[itr],"--ajuda") == 0 ||
strcmp(argv[itr],"-h") == 0 || strcmp(argv[itr],"--help") == 0 )
{
if(rank == 0)
{
printf(" Uso: mpiexec -n [PROCESSOS] ./sm-rijndael [ARGUMENTO VALOR].\n");
printf(" Encripta/Decripta um arquivo usando o algoritmo Rijndael(AES) extendido,\n");
printf(" realizando um pre-processamento de blocos repetidos.\n");
printf(" Argumentos opcionais:\n");
printf(" -v,--verbose: Exibe mensagens de conclusao da operacao.\n");
printf(" -j,--juntar: Concatena as tabelas de cada processo em um mestre.\n");
printf(" Argumentos obrigatorios:\n");
printf(" -op,--operacao: Informa se o objetivo da execucao eh encriptar ou decriptar.\n");
printf(" * Os valores possiveis sao: \'encriptar\' e \'decriptar\'.\n");
printf(" -e,-i,--entrada,--input: Caminho e nome do arquivo a ser criptografado.\n");
printf(" -s,-o,--saida,--output: Caminho e nome do arquivo resultante do processo de criptografia da entrada.\n");
printf(" -c,-k,--chave,--key: Caminho e nome do arquivo contendo a chave.\n");
printf(" O arquivo contendo a chave eh em formato binario de acordo com a seguinte especificacao:\n");
printf(" - O primeiro byte deve conter o tamanho do bloco (em palavras de 4 bytes).\n");
printf(" * O bloco pode possuir tamanho: 4, 5, 6, 7 ou 8.\n");
printf(" - O segundo byte deve conter o tamanho da chave (em palavras de 4 bytes).\n");
printf(" * Esta aplicacao aceita chaves com tamanho: 4, 5, 6, 7 ou 8.\n");
printf(" - Os proximos 4*[tamanho da chave] bytes do arquivo sao os bytes componentes da chave, que\n");
printf(" devem estar (obrigatoriamente) escritos no formato hexadecimal da linguagem C (0xff).\n");
printf(" * Eh recomendavel o uso de um editor hexadecimal na construcao do arquivo chave.\n");
}
goto finalizando;
}
/* Juntar: Concatena as tabelas de cada processo em um mestre */
else
if( strcmp(argv[itr],"-j") == 0 || strcmp(argv[itr],"--juntar") == 0)
{
juntar = 1;
}
/* Verbose: exibir mensagens de finalizacao */
else
if( strcmp(argv[itr],"-v") == 0 || strcmp(argv[itr],"--verbose") == 0)
{
verbose = 1;
}
/* Operacao a ser realizada */
else
if( strcmp(argv[itr],"-op") == 0 || strcmp(argv[itr],"--operacao") == 0 )
{
if( itr+1 < argc )
{
if( strcmp(argv[itr+1],"encriptar") == 0 )
{
operacao = ENCRIPTAR;
}
else
if( strcmp(argv[itr+1],"decriptar") == 0 )
{
operacao = DECRIPTAR;
}
itr++;
}
else
{
goto sempar;
}
}
/* Arquivo com a chave */
else
if( strcmp(argv[itr],"-c") == 0 || strcmp(argv[itr],"--chave") == 0 ||
strcmp(argv[itr],"-k") == 0 || strcmp(argv[itr],"--key") == 0 )
{
if(itr+1 < argc)
{
chave_file = argv[itr+1];
itr++;
}
else
{
goto sempar;
}
}
/* Arquivo de entrada */
else
if( strcmp(argv[itr],"-e") == 0 || strcmp(argv[itr],"--entrada") == 0 ||
strcmp(argv[itr],"-i") == 0 || strcmp(argv[itr],"--input") == 0 )
{
if(itr+1 < argc)
{
entrada_file = argv[itr+1];
itr++;
}
else
{
goto sempar;
}
}
/* Arquivo de saida */
else
if( strcmp(argv[itr],"-s") == 0 || strcmp(argv[itr],"--saida") == 0 ||
strcmp(argv[itr],"-o") == 0 || strcmp(argv[itr],"--output") == 0 )
{
if(itr+1 < argc)
{
saida_file = argv[itr+1];
itr++;
}
else
{
goto sempar;
}
}
/* Erro desconhecido */
else
{
if(rank == 0)
{
printf("Erro nos argumentos passados.\n");
}
goto help;
}
}
/* Fim da leitura dos argumentos */
if( operacao == INDEFINIDA || chave_file == NULL || entrada_file == NULL || saida_file == NULL )
{
if(rank == 0)
{
if( operacao == INDEFINIDA )
printf("A operacao a ser realizada eh invalida ou nao foi especificada.\n");
if( chave_file == NULL )
printf("Esta faltando especificar o arquivo com a chave.\n");
if( entrada_file == NULL )
printf("Esta faltando especificar o arquivo de entrada.\n");
if( saida_file == NULL )
printf("Esta faltando especificar o arquivo de saida.\n");
}
goto help;
}
/* Fim do tratamento dos argumentos */
if( MPI_File_open( MPI_COMM_WORLD, chave_file, MPI_MODE_RDONLY, MPI_INFO_NULL, &chave_handle ) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro na abertura do arquivo com a chave (%s).\n",chave_file);
}
goto help;
}
if( MPI_File_read(chave_handle,&Nb,1, MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro na leitura do tamanho de um bloco no arquivo com a chave (%s).\n",chave_file);
}
goto help;
}
if( Nb< 4 || Nb > 8 )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Tamanho de bloco invalido no arquivo com a chave (%s).\n",chave_file);
}
goto help;
}
if( MPI_File_read(chave_handle,&Nk,1, MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro na leitura do tamanho da chave no arquivo com a chave (%s).\n",chave_file);
}
goto help;
}
if( Nk< 4 || Nk > 8 )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Tamanho de chave invalido no arquivo com a chave (%s).\n",chave_file);
}
goto help;
}
if( MPI_File_read(chave_handle,chave,4*Nk,MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro na leitura da chave no arquivo com a chave (%s).\n",chave_file);
}
goto help;
}
MPI_File_close( &chave_handle );
Nr = numero_rodadas(Nb,Nk);
KeyExpansion(chave,Nb,Nk);
if( MPI_File_open( MPI_COMM_WORLD, entrada_file,
MPI_MODE_RDONLY,
MPI_INFO_NULL, &entrada_handle ) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro na abertura do arquivo de entrada (%s).\n",entrada_file);
}
goto help;
}
MPI_File_get_size(entrada_handle,&entrada_bytes);
if( MPI_File_open( MPI_COMM_WORLD, saida_file,
MPI_MODE_RDWR | MPI_MODE_CREATE | MPI_MODE_EXCL,
MPI_INFO_NULL, &saida_handle ) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro na criacao do arquivo de saida (%s).\n",saida_file);
printf("Uma possivel causa eh que o arquivo ja exista.\n");
}
goto help;
}
numero_blocos = ( entrada_bytes / (Nb*4) );
blocos_processo = numero_blocos / worldsize;
if( operacao == ENCRIPTAR || operacao == DECRIPTAR )
{
bloco_byte_inicio = 4*Nb*blocos_processo*rank;
bloco_byte_fim = 4*Nb*blocos_processo*(rank+1);
tabela = novaTabela(Nb*4);
for( iterador = bloco_byte_inicio ; iterador < bloco_byte_fim ; iterador += (4*Nb) )
{
if( MPI_File_read_at(entrada_handle,iterador,bloco,(4*Nb),MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro ao ler do arquivo de entrada (%s).\n",entrada_file);
}
goto help;
}
novaOcorrenciaTabela(tabela,bloco,iterador);
}
iterador = 4*Nb*blocos_processo*worldsize + 4*Nb*rank;
if( iterador < numero_blocos*4*Nb )
{
if( MPI_File_read_at(entrada_handle,iterador,bloco,(4*Nb),MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro ao ler do arquivo de entrada (%s).\n",entrada_file);
}
goto help;
}
novaOcorrenciaTabela(tabela,bloco,iterador);
}
else if( operacao == ENCRIPTAR && iterador == numero_blocos*4*Nb )
{
if( MPI_File_read_at(entrada_handle,iterador,bloco,(4*Nb),MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro ao ler do arquivo de entrada (%s).\n",entrada_file);
}
goto help;
}
bloco[ 4*Nb - 1 ] = (octeto)(entrada_bytes - numero_blocos*4*Nb);
novaOcorrenciaTabela(tabela,bloco,iterador);
}
if( juntar == 1 )
{
tabelaEmpacotada = (octeto*)malloc( entrada_bytes );
if( rank == 0 ) /* Mestre que vai concatenar todas as arvores*/
{
for(proc=1;proc<worldsize;proc++)
{
MPI_Recv( tabelaEmpacotada, entrada_bytes, MPI_BYTE, MPI_ANY_SOURCE, TAG_TABELA_EMPACOTADA, MPI_COMM_WORLD, &status );
desempacotarInserindo(tabelaEmpacotada,tabela);
}
tamanho_tabela = numeroBlocosTabela(tabela);
no_proc = (tamanho_tabela / worldsize);
no_resto = (tamanho_tabela % worldsize);
tabela2 = novaTabela(Nb*4);
for(proc=1;proc<worldsize;proc++)
{
for(i=0;i<no_proc;i++)
{
soInsiraTabela(tabela2, popLastTabelaNode(tabela) );
}
if( no_resto > 1 )
{
soInsiraTabela(tabela2, popLastTabelaNode(tabela) );
no_resto--;
}
empacotarTabela(tabela2,tabelaEmpacotada);
MPI_Send(tabelaEmpacotada,numeroBytesTabela(tabela2), MPI_BYTE, proc, TAG_TABELA_EMPACOTADA_2, MPI_COMM_WORLD );
destruirArvore(tabela2->root);
tabela2->root = NULL;
}
destruirTabela(tabela2);
}
else
{
empacotarTabela(tabela,tabelaEmpacotada);
MPI_Send(tabelaEmpacotada,numeroBytesTabela(tabela), MPI_BYTE, 0, TAG_TABELA_EMPACOTADA, MPI_COMM_WORLD );
destruirArvore(tabela->root);
tabela->root = NULL;
MPI_Recv( tabelaEmpacotada, entrada_bytes, MPI_BYTE, 0, TAG_TABELA_EMPACOTADA_2, MPI_COMM_WORLD, &status );
desempacotarInserindo(tabelaEmpacotada,tabela);
}
free(tabelaEmpacotada);
}
if( operacao == ENCRIPTAR )
MPI_File_set_size(saida_handle,(MPI_Offset)( (numero_blocos+1)*(Nb*4) ) );
else if( operacao == DECRIPTAR )
MPI_File_set_size(saida_handle,entrada_bytes);
tamanho_tabela = numeroBlocosTabela(tabela);
for( i=0 ; i<tamanho_tabela ; i++ )
{
node = popLastTabelaNode(tabela);
// memcpy (bloco,node->bloco,4*Nb);
if( operacao == ENCRIPTAR )
AES_encriptar_bloco(node->bloco,Nb,chave,Nr);
else if( operacao == DECRIPTAR )
AES_decriptar_bloco(node->bloco,Nb,chave,Nr);
indice = node->ocorrencias;
while( indice != NULL )
{
if( MPI_File_write_at(saida_handle,indice->indice,node->bloco,(4*Nb),MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro ao escrever no arquivo de saida (%s).\n",saida_file);
}
goto help;
}
indice = indice->next;
}
destruirArvore(node);
}
destruirTabela(tabela);
if( operacao == DECRIPTAR )
{
MPI_Barrier( MPI_COMM_WORLD ); /*Barreira q impede q alguem leia antes do valor decriptografado ser escrito */
if( MPI_File_read_at(saida_handle,entrada_bytes-1,bloco,1,MPI_BYTE,&status) != MPI_SUCCESS )
{
if( rank == 0 )
{
printf("Erro ao realizar leitura no arquivo de saida (%s).\n",saida_file);
}
goto help;
}
MPI_Barrier( MPI_COMM_WORLD ); /* Barreira q impede q alqum processo trunque o arquivo antes de outro processo ler*/
MPI_File_set_size(saida_handle,entrada_bytes - 4*Nb + bloco[0]);
}
if( rank == 0 && verbose==1)
{
if( operacao == ENCRIPTAR )
printf("A encriptacao do arquivo foi realizada com sucesso.\n");
else if( operacao == DECRIPTAR )
printf("A decriptacao do arquivo foi realizada com sucesso.\n");
}
}
goto finalizando;
sempar:
if( rank == 0 )
{
printf("Sem par correspondente para a opcao %s.\n",argv[itr]);
}
help:
if( rank == 0 )
{
printf("Use a opcao --help para melhor entendimento do uso da aplicacao.\n");
}
finalizando:
MPI_Finalize( );
return 0;
}
