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Manual de Referencia: bishop

Bishop — Visualizador Pedagógico de Memoria Stack & Heap en ASCII y Mermaid

Bishop — Visualizador Pedagógico de Memoria Stack & Heap en ASCII y Mermaid


1. Propósito y Filosofía Pedagógica

La herramienta bishop forma parte del ecosistema oficial de software de la cátedra. Su diseño sigue principios pedagógicos rigurosos:

  1. Evidencia Técnica Directa: Todo diagnóstico se fundamenta en la norma ISO C (C11/C23), en el modelo de memoria del sistema o en convenciones arquitectónicas formales.

  2. Acción Correctiva Concreta: Cada advertencia incluye la prescripción técnica inmediata para resolver el defecto sin recurrir a conjeturas.

  3. Autonomía del Estudiante: Facilita la autoevaluación local antes de la entrega final del trabajo práctico.

  4. Objetividad Docente: Estandariza la corrección automática removiendo discrepancias subjetivas en la evaluación.


2. Instalación y Verificación del Entorno

2.1 Requisitos Previos del Sistema

Instalá los paquetes del sistema requeridos según tu distribución o entorno:

Ubuntu / Debian
Arch Linux / Manjaro
Fedora / RHEL
macOS (Homebrew)
Windows (MSYS2 / WSL2)

sudo apt update && sudo apt install -y
build-essential
gcc
gdb
valgrind
clang-format
libclang-dev
bubblewrap
typst
graphviz
python3-pip
python3-venv


2.2 Métodos de Instalación de bishop

Podés instalar bishop mediante cualquiera de los siguientes métodos estándar:

uv tool (Recomendado)
pip / venv
pipx

Instalación aislada de alta velocidad con uv

uv tool install . --editable

O instalar todo el ecosistema de herramientas de la cátedra en lote:

source ./install_tools.sh


2.3 Autocompletado en la Shell

La interfaz CLI de bishop cuenta con autocompletado nativo para comandos, flags y archivos. Para configurarlo permanentemente en tu shell:

# Configuración automática en Bash / Zsh / Fish
bishop --install-completion

# Para cargar el autocompletado en la sesión actual de inmediato:
source ./install_tools.sh

2.4 Verificación del Entorno con doctor

Toda herramienta del ecosistema cuenta con el subcomando unificado doctor. Ejecutalo para auditar el estado del entorno:

bishop doctor
Comprobaciones Ejecutadas por el Diagnóstico:
Matriz de Resolución de Problemas:
Síntoma / Alerta de doctorCausa RaízAcción Correctiva
❌ gcc / clang no encontradoToolchain C faltanteInstalá build-essential o base-devel.
❌ bwrap permisos insuficientesUser namespaces desactivadosHabilitá sysctl kernel.unprivileged_userns_clone=1.
❌ typst no disponibleMotor de PDF faltanteDescargá Typst vía cargo install typst-cli o gestor de paquetes.
❌ gdb no respondeGDB sin interfaz MI/PythonReinstalá gdb completo desde el repositorio oficial.

3. Referencia Completa de Comandos CLI

A continuación se detallan los subcomandos principales disponibles en bishop:

Sintaxis del ComandoDescripción y Efecto
bishop trace -- ./bin/programaEjecuta el binario bajo GDB y dibuja la memoria en cada instrucción.
bishop trace --format mermaid -- ./bin/programaExporta el estado de memoria a diagrama Mermaid para informes.
bishop inspect <pid>Inspecciona la memoria de un proceso en ejecución.
bishop snapshot -o memoria.txt -- ./bin/programaGuarda una captura completa del mapa de memoria en ASCII.

4. Tutorial Paso a Paso con Ejemplos Reales

Caso de Estudio

Considerá el siguiente fragmento de código representativo:

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#include <stdlib.h>

void f(int a) {
    int *dinamico = malloc(sizeof(int) * 2);
    dinamico[0] = a;
    dinamico[1] = a * 2;
    // Inspección en este punto
    free(dinamico);
}

int main(void) {
    int x = 42;
    f(x);
    return 0;
}

Ejecución de la Herramienta

Ejecutá el análisis desde tu terminal:

bishop trace -- ./bin/programa

Salida Obtenida en Consola

┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ STACK FRAME: f (ret 0x00401180)                        │
│ ├─ a: [ 42 ] @ 0x7fffffffe340                          │
│ └─ dinamico: [ 0x0055555556b2a0 ] @ 0x7fffffffe348    │
└───────────────────────┬────────────────────────────────┘
                        │
                        ▼ (Heap Allocation: 8 bytes)
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ HEAP CHUNK @ 0x0055555556b2a0                          │
│ [ 0 ]: 42  |  [ 1 ]: 84                                │
└────────────────────────────────────────────────────────┘

5. Ejercicios Prácticos y Desafíos

Practicá el uso avanzado de bishop resolviendo los siguientes ejercicios:


6. Integración en el Flujo de Trabajo y Makefile

Para incorporar bishop de forma automática a tu flujo de desarrollo, agregá la siguiente regla en el Makefile de tu proyecto:

check-bishop:
	@echo "=== Ejecutando verificación con bishop ==="
	bishop check src/ include/

.PHONY: check-bishop

Ejecutá make check-bishop antes de cada commit para mantener que tu código conserve el estado de aprobación.


7. Arquitectura Interna y Mecanismo Técnico

La herramienta bishop implementa un motor de alta precisión basado en:


8. Integración y Conexión con el Ecosistema

Diagrama de Flujo e Interoperabilidad

Matriz de Intercambio de Datos

CanalHerramientas ConectadasTipo de Datos Transferidos
Entradas (Inputs)- daedalus (binarios C con símbolos de depuración -g3)Código fuente, AST, binarios, testcases, contratos
Salidas (Outputs)- hal (trazas de memoria)

Pipeline de Integración Recomendado

Podés encadenar bishop con otras herramientas del ecosistema en una única línea de comando:

# Pipeline de integración típico
daedalus compile src/main.c -g3 -o bin/app && bishop trace --format mermaid -o memoria.md -- ./bin/app

9. Extensión, Desarrollo de Plugins y API Python

Para crear tus propias reglas, conectores de evaluación o integrar bishop programáticamente en pipelines de CI/CD: