Sistemas Operacionais FATEC SP Sistemas Operacionais I Gerenciamento

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Sistemas Operacionais FATEC SP Sistemas Operacionais I Gerenciamento dos Recursos Sistemas Operacionais I Dionisio

Sistemas Operacionais FATEC SP Sistemas Operacionais I Gerenciamento dos Recursos Sistemas Operacionais I Dionisio Gava Junior Reynaldo G. de Oliveira – Reynaldg@brfree. com. br

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos • Gerenciamento do Hardware e do Software • Funções

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos • Gerenciamento do Hardware e do Software • Funções básicas no gerenciamento de recursos • Funções Básicas no gerenciamento de recursos • Componentes e objetivos no gerenciamento • Tendências e perspectivas do Sistema operacional • Condições de uso e gerenciamento • Arquitetura de sistemas operacionais: • Monolítica, Em camadas, Micronúcleo, Distribuída e em Rede • Conceito de Processo • Criação e Termino de processos • Escalonamento e troca de contexto • Estados de um Processo • Vários Programas em um único processo • Bloco de Controle do Processo • Gerenciamento das aplicações e processos • Funções do gerenciador de processador • Filas de Controle de Processos • Multiprogramação • Multiprocessamento • Algorítmos de distribuição da CPU • Ciranda • Time Slice • I/O Bound sobre CPU Bound • Listas multiplas FATEC SP

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos Gerenciamento do Hardware e do Software Recursos do hardware

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos Gerenciamento do Hardware e do Software Recursos do hardware • Processador • Memória • Dispositivos de entrada e saída Software • Processos (Aplicações) • Comunicação entre os processos • Informação FATEC SP

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Funções básicas no gerenciamento de recursos Os

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Funções básicas no gerenciamento de recursos Os gerenciadores tem como funções básicas: • Controlar o estado do recurso • Alocar o recurso e registrar a alocação • Desalocar o recurso e atualizar o estado • Exercer, controlar e executar tarefas com base em uma política funcional, determinando qual processo deverá obter o controle do recurso, quando e por quanto tempo. CPU Dispositivos E/S Sistema Arquivos Memória tratamento Erros Comunicação Entre Com usuário processos Interrupções Segurança

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Componentes e objetivos Gerenciador de processos e

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Componentes e objetivos Gerenciador de processos e processadores • Tem por objetivo iniciar, terminar e controlar os estados processos. • Deve determinar quando um processo deve ser executado e por quanto tempo. • Deverá despachar o processo para que seja executado. • Deve estabelecer e controlar as prioridades de execução dos processos. • Havendo mais de um processador, deverá controlar o estados processadores • Deverá decidir em qual processador o processo deverá executar, e despachá-lo para execução. Gerenciador de Memória • Tem por objetivo controlar o estado da memória • Deverá alocar e desalocar a memória para os processos • Deverá alocar a memória através de um política de alocação que vise a eficiência no uso do sistema

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Componentes e objetivos Gerenciador de E/S •

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Componentes e objetivos Gerenciador de E/S • Deverá alocar os dispositivos de E/S • Deverá atender às solicitações de e/s • Ao atender as solicitações dos processos deverá buscar eficiência nas transferências dos dados, utilizando técnicas adequadas ao processo. Gerenciador de comunicação entre processos • Tem por objetivo estabelecer e controlar a comunicação entre os processos em execução. Gerenciador de arquivos • Tem por objetivo fornecer um interface para que os dados sejam acessados nos dispositivos de armazenamento.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Tendências e perspectivas do Sistema operacional 1)

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Tendências e perspectivas do Sistema operacional 1) Eficiência • O sistema operacional é sobretudo um prestador de serviços, e deve minimizar o tempo gasto na execução dos serviços a ele solicitados (overhead) • Deve buscar a máxima eficiência no gerenciamento dos recursos, resolvendo os conflitos existentes, balanceando o uso dos recursos entre aplicações em execução. 2) Robustez • Deve ser confiável, previsível em suas operações, e tolerante à falhas do hardware, das aplicações, e as suas próprias falhas. • Em caso de falha, qualquer que seja a natureza desta falha, deverá isolá-la, registrá-la, e propiciar o menor impacto possível no sistema.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Tendências e perspectivas do Sistema operacional 3)

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Tendências e perspectivas do Sistema operacional 3) Escalabilidade • Deverá ser capaz de utilizar recursos de acordo com a demanda. • Quando a demanda por recursos aumentar, deverá tomar as providências necessárias para o pronto atendimento, e caso haja redução da demanda, deverá liberar os recursos não mais necessários. • Deverá ter a capacidade de se adaptar aos incrementos de tamanho dos dispositivos de hardware, incluindo processadores, memória, dispositivos de e/s, dispositivos de comunicação, garantindo desta forma a escalabilidade. 4) Extensibilidade • Deve adaptar-se as novas tecnologias emergentes, fornecendo as capacidades necessárias que forem surgindo e que não foram projetadas originalmente. • Deve preservar e proteger as aplicações existentes.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Tendências e perspectivas do Sistema operacional 5)

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Tendências e perspectivas do Sistema operacional 5) Portabilidade • Deve ser projetado para funcionar nas diversas configurações de hardware utilizada no mercado, permitindo portabilidade das aplicações entre as configurações existentes. • Isto permitirá adequar os custos de projeto e de manutenção às diversas aplicações existentes. • Esta premissa aplica-se aos ambientes de desenvolvimento normalmente feito em configurações menores é de baixo custo. 6) Segurança • Deve conter os mecanismos de proteção e segurança de acesso as informações, aos serviços ou aos dispositivos do hardware, de acordo com as políticas de segurança das organizações. 7) Usabilidade • Deve permitir usabilidade aos usuários na execução de suas tarefas, fornecendo simplicidade nas interfaces e na sua utilização.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Condições de uso e gerenciamento • O

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Condições de uso e gerenciamento • O hardware dos computadores é projetado para executar uma grande quantidade de aplicativos. • Os diversos aplicativos executarão concorrentemente, competindo pelos recursos disponíveis no sistema. • Os recursos do hardware ou software são valiosos e normalmente escassos. • O Sistema Operacional tem a função de acompanhar o uso dos recursos e de obter maior eficiência. • A utilização dos recursos de forma concorrente, poderá implicar em conflitos decorrentes da competição entre as várias aplicações em execução. • Cabe ao Sistema Operacional identificar e resolver eventuais conflitos decorrentes.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Arquitetura de sistemas operacionais A arquitetura determina

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Arquitetura de sistemas operacionais A arquitetura determina como os componentes do sistema operacional estarão dispostos para a realização de suas funções. Tipos de arquitetura • Monilítica • Em camadas • Micronúcleo • Distribuída e em Rede

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura Monolítica •

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura Monolítica • Os componentes estão contidos no núcleo do sistema. • No núcleo, cada componente pode se comunicar com qualquer outro componente • A comunicação entre os componentes é feita através de uma chamada para a função desejada. • O núcleo executa com privilégios (estado de supervisor) • A arquitetura monolítica é a mais antiga. • Exemplos de arquiteturas monolíticas: IBM OS/390 e Digital VMS. Núcleo Gerenciamento de Memória Gerenciamento do processador Gerenciamento dispositivos E/S Comunicação entre processos Comunicação com usuário Gerenciamento arquivos

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura em camadas

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura em camadas • É composto por camadas distintas e sobrepostas. • Componentes que executam tarefas similares são agrupados em uma mesma camada. • Cada camada comunica-se somente com a camada acima ou abaixo. • Cada camada presta serviços a camada de cima • Como as camadas são independentes, é possivel alterar ou substituir uma camada sem afetar as demais • Em exemplo de arquitetura em camadas: Windows Usuário Aplicações do usuário Espaço de endereçamento do usuário Gerenciamento de E/S Interpretador de mensagens Gerenciamento De Memória Gerenciamento Do processador Hardware Espaço de endereçamento do Núcleo

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura Micronúcleo •

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura Micronúcleo • Tem como principal objetivo dispor de um núcleo reduzido e escalavel. • No Micronúcleo estarão somente os componentes responsaveis pelos serviços de gerenciamento de mem� ória, comunicação e sincronismo entre processos. • O micronúcleo executa com privilégios • Os componentes de gerenciamento do processador e de dispositivos de e/s ficam fora do núcleo e com menor privil�� égio. • Através da uma estrutura bastante modular, a arquitetura permitirá extensibilidade, portabilidade e escalabilidade. • Exemplo de arquitetura micronúcleo: Sistema operacional THE

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura Micronúcleo aplicações

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura Micronúcleo aplicações Interfaces de Chamadas do sistema Ger. de E/S Ger. Procesador Ger. Arquivos Ger. de Memória Comunic. Inter processos Sincro processos Hardware Espaço de endereçamento do usuário Espaço de endereçamento do Núcleo

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura distribuída e

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Arquitetura de sistemas operacionais Arquitetura distribuída e em rede • Na arquitetura distribuída um numero variavel de computadores realizam tarefas conjuntamente. • Encontram-se conectados através de uma rede • Permitem o compartilhamento de informação e de recursos • Através de um protocolo de comunicação apropriado um processo solicita informacão ou recurso a um outro computador da rede • Um processo criado em um computador poderá ser direcionado para execução e um outro computador da rede • Exemplo de arquitetura distribuída: SUN NFS, Serviços WEB

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Conceitos • A CPU executa um

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Conceitos • A CPU executa um grande número de serviços ou tarefas. • Embora o objetivo principal seja a execução de serviços ou programas de usuários, a CPU é necessária para outras atividades do sistema. • Qualquer ação do sistema é sempre iniciada pela CPU. • O sistema operacional, por outro lado, deve atender aos requisitos dos programas, atuar em situações de erro, em interrupções, etc. • Em muitos aspectos, todas estas atividades são similares e por isso existirão processos para execução destas funções. • O processo representa uma unidade de trabalho, ou seja, uma unidade executável para o qual os recursos são alocados. • O processo abrange unidades executáveis de aplicações ou do sistema operacional

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Conceito de Processo • O processo é

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Conceito de Processo • O processo é a unidade de execução. • É unidade para a qual os recursos serão alocados • É constituído de um ou mais programas. • Possui um espaço de endereçamento de memória. • No espaço de endereçamento serão carregados um ou mais programas que o compõem.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Vários Programas em um único processo O

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Vários Programas em um único processo O processo pode representa a execução de um ou vários programas. Um programa normalmente utiliza rotinas já previamente desenvolvidas. No momento de sua execução, outras rotinas poderão ser chamadas, de forma sincronizada e serialmente. Embora este ambiente seja constituído de mais de um programa, ele será representado por um único processo. Processo 1 Programa A SO P 1 Memória Rotina B Rotina C

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Criação de processos • Na inicialização

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Criação de processos • Na inicialização do sistema (boot) o sistema operacional criará processos para a execução de funções de gerenciamento e controle • Por um processo em execução • Por uma requisição do usuário • Por uma requisição automática pré-programada no sistema

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Termino de processos • Termino normal

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Termino de processos • Termino normal voluntário • Termino anormal voluntário em função de um erro • Termino por um erro fatal involuntário • Cancelado por um outro processo ou pelo usuário

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Escalonamento e troca de contexto •

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Processo Escalonamento e troca de contexto • Para executar o sistema operacional passa o controle para um processo que esteja em condições de executar e que seja o mais prioritário no instante. • Ao receber o controle da maquina, o processo despachado terá a CPU, os registradores, a PSW dedicados. • A transferência estabelece portanto a troca de contexto, mudando o estado da maquina e o controle dos recursos da CPU • Ao ocorrer uma interrupção o processo perderá o controle da maquina, perdendo portanto o controle destes recursos. • O sistema operacional passa exercer o controle da maquina.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Estados de um Processo O sistema operacional

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Estados de um Processo O sistema operacional controla os processos através de estados. O estado representa uma condição de execução num determinado intervalo de tempo. Os estados de um processo podem ser: Ativo O processo está com o controle da CPU e seu(s) programa(s) está(ão) presentemente sendo executado(s). Espera O processo está esperando por algum evento (I/O, open, etc). Pronto O processo está pronto para ganhar o controle, mas existem mais processos do que processador (CPUs), e este deve esperar por sua vez. Iniciando O processo está sendo criado e irá constituir uma unidade executável. Suspenso O processo foi retirado da fila de pronto e deve permanecer suspenso temporariamente, esperando um intervalo de tempo regular ou uma decisão do sistema operacional. Completando O processo terminou (normal ou anormalmente) e a unidade executável está sendo eliminada.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Estados de um Processo Completando Ativo Iniciando

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Estados de um Processo Completando Ativo Iniciando Pronto Suspendo Espera

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Bloco de Controle do Processo Cada processo

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Bloco de Controle do Processo Cada processo é representado por um BCP - bloco de controle do processo O BCP compreende um conjunto de informações que representam o processo em execução. Através dos BCPs, o sistema operacional exerce o controle da multiprogramação, e faz a distribuição da CPU. Cada BCP é criado pelo sistema operacional no momento em que o processo é inciado em sua execução. Durante a execução do um processo, o sistema operacional estará atualizando as informações contidas no BCP, mantendo o controle do estado, e de acordo a sua prioridade de execução, estará habilitando o uso da CPU quando estiver pronto para execução.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Bloco de Controle de Processos em Execução

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Bloco de Controle de Processos em Execução Sistema Operacional BCPs A B C . . . B N Controle dos processos através dos BCPs A C N

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Conteúdo do BCP Contém informações específicas do

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Conteúdo do BCP Contém informações específicas do processo, como por exemplo: • Identificador • Estado do Processo • Hierarquia • Registradores • PSW • Prioridade de CPU • Alocação de Memória: • Utilização da CPU • Dispositivos alocados • Dispositivos em uso. • Outros • Ponteiros para outros processos em execução BCP

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Filas de Controle de Processos • O

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Filas de Controle de Processos • O objetivo da Multiprogramação é ter sempre um processo em execução a fim de maximizar a utilização da CPU. • Os processos podem estar em estados específicos, como por exemplo: estado de espera, pronto ou ativo. • O Sistema operacional exerce o controle dos processos através de filas. • As filas são estruturadas através de uma lista de processos. • A lista de processos é construída e gerenciada, existindo uma ligacão (link) permanente entre os processos em execução. • Estas ligações (links) são estabelecidas através de ponteiros para frente e para trás.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Filas de Controle de Processos Um cabeçalho

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Filas de Controle de Processos Um cabeçalho (header) é utilizado para representar os endereços do início e do final da fila. Este esquema de gerenciamento permite o gerenciamento dos processos em execução possibilitando a rápida inclusão de novos processos, a retirada de processos finalizados, ou mesmo a inversão da ordem da fila com a mudança destes ponteiros. header BCPx BCPz BCPw BCPa BCPc BCPe

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Hierarquia de processos • Um processo poderá

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Hierarquia de processos • Um processo poderá criar outros processos • O processo poderá ser dependente ou independente do processo criador • No caso de processos dependentes, o processo que cria e chamado de PAI, e o processo criado e chamado de FILHO. • Um processo FILHO, por sua vez poderá criar outros processos FILHOS. A B C D E F

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Hierarquia de processos • Os processos FILHOS

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Hierarquia de processos • Os processos FILHOS são criados no mesmo espaço de endereçamento do PAI • Os processos hierarquicamente criados podem compartilhar os recursos. • Um processo novo será alocado em um outro espaço de endereçamento e alocará os recursos necessários. Espaço de endereçamento A Espaço de endereçamento D B E C F Dispositivos E/S Espaço de endereçamento G H I J Dispositivos E/S

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Funções do gerenciador de processador: • Criar

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Funções do gerenciador de processador: • Criar processos; • Acompanhar o estado dos processos; • Determinar qual processo deve ganhar o controle da CPU e por quanto tempo; • Destruir processos ao final da execução. Processos e sub-processos em execução Sistema Operacional A G D N B E BCPs A B H C D E F G H I Gerenciador de processos J N C F I J

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Gerenciamento das aplicações e processos O Gerenciador

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Gerenciamento das aplicações e processos O Gerenciador do Processador compreende um conjunto de programas cuja finalidade é a distribuição da CPU as aplicações ou processos que as representam. É essencialmente a base da multiprogramação. O sistema operacional portanto aumenta a utilização dos recursos e como consequência haverá um aumento de produtividade. Constitui essencialmente a base da multiprogramação. Através da troca da CPU entre processos, o sistema operacional pode tornar o computador mais produtivo. Enquanto um processo espera a realização de uma operação de E/S, a CPU poder ser alocada para outro processo. As operações de e/s demoram um tempo significativo em relação ao tempo gasto pela CPU na execução de instruções. O paralelismo de operações de E/S e CPU contribuem diretamente no aumento da produtividade

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Multiprogramação Conceito • Vários programas na memória

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Multiprogramação Conceito • Vários programas na memória executando, e concorrendo pelos recursos • Um recurso poderá ser de uso exclusivo ou compartilhado. Um recurso mesmo podendo ser compartilhado, poderá ser requisitado pelo processo para ser utilizado exclusivamente. • Enquanto um programa executa, um ou mais programas estarão realizando E/S, ou esperando pela CPU • O paralelismo de operações entre CPU e E/S proporcionam aumento da eficiência do sistema CPU Sistema Operacional A Esperando pela CPU B C I/O D E Memória

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Eficiência da Multiprogramação A distribuição da CPU

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Eficiência da Multiprogramação A distribuição da CPU entre processos em execução constitui a base da multiprogramação. Através da troca de CPU entre os processos, o sistema operacional torna o computador mais produtivo. Enquanto um processo está com o controle da CPU, um ou mais processos poderão estar aguardando por e/s. As operações de CPU e e/s são paralelizadas aumentando a eficiência do sistema como um todo. Ao termos muitos programas na memória ao mesmo tempo, a CPU estará sendo compartilhada, o sistema estará paralelizando atividade de CPU com e/s, melhorando a eficiência global do sistema pela produção de mais trabalho por unidade de tempo. A quantidade de serviço produzido é medida através da unidade denominada THROUGHPUT. O throughput estabelece a quantidade de serviço produzida por unidade de tempo. Um computador, no entanto, pode possuir uma ou mais CPU.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Threads • É um conceito semelhante do

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Threads • É um conceito semelhante do processo. Constitui unidade executável. • Não possuem recursos associados. • São consideradas processos leves, em função da criação e finalização bem mais eficiente do que a de um processo. • São convenientes quando a demanda de execução se altera dinâmica e rapidamente • São controladas pelo sistema operacional com os mesmos estados do processo.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Multiprocessamento • Com uma única CPU, o

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Multiprocessamento • Com uma única CPU, o computador executa uma instrução de cada vez. • Somente um programa está sendo executado num dado momento, caracterizando o MONOPROCESSAMENTO. • Por outro lado, quando um computador possuir duas ou mais CPUs, duas ou mais instruções poderão ser executadas simultaneamente, • No Multiprocessamento dois ou mais programas executarão simultaneamente. CPU 1 Sistema Operacional A CPU 2 B C I/O D Esperando pela CPU E Memória

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Multiprocessamento O sistema operacional terá a incumbência

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Multiprocessamento O sistema operacional terá a incumbência de despachar os processos considerando os ambientes: Monoprocessamento - única CPU, um único processo a ser despachado, execução de um único processo. Multiprocessamento – duas ou mais CPUs, dois ou mais processos serão despachados, execução simultânea de dois ou mais processos.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Algorítmos de distribuição da CPU Existem vários

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Algorítmos de distribuição da CPU Existem vários algorítmos que tratam da distribuição da UCP entre os processos. Se o sistema quiser tratar todos os processos igualmente, este algorítmo fica bastante simples. Por outro lado, ao se querer dar preferência para um ou outro processo, o algorítmo tornase complexo. Alguns algorítmos são os seguintes: • Ciranda • Time-Slice • I/O bound sobre CPU bound • Listas Múltiplas

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Ciranda É o método mais simples de

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Ciranda É o método mais simples de se alocar a CPU. • O primeiro processo a chegar em estado de pronto será o primeiro a ganhar o controle. • O processo permanecerá com o controle da CPU até entrar em estado de espera por um evento qualquer, por exemplo; solicitou uma operação de E/S (Read). • O controle será dado aos processos prontos em fila circular • O processo ativo que perder o controle da CPU, somente retornar a ser executado, após todos os processos prontos para executar terem sido servidos.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Ciranda Eficiência Caso um processo monopolize a

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Ciranda Eficiência Caso um processo monopolize a CPU, os demais permanecerão esperando, baixando a produtividade. O método torna-se mais eficiente quando a fila contém processos com características similares e predominância de processos com muitas operações de e/s.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Time Slice Time slice significa fatia de

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Time Slice Time slice significa fatia de tempo, tempo fatiado. As duas denominações são comumente encontradas como definições do algoritmo. • algoritmo Time Slice permite que um processo seja executado sem interrupção durante um certo intervalo de tempo. • Após expirado o intervalo, o relógio interrompe a CPU e o sistema operacional passa o controle para outro processo. O intervalo de tempo é fixado num determinado valor inicial e periodicamente, em função das características de execução dos processos, será acrescido ou decrescido. Caso o processo entre em estado de espera antes do tempo expirado, um outro processo será selecionado para execução

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Time Slice Eficiência Caso algum processo seja

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Time Slice Eficiência Caso algum processo seja prioritário em relação aos demais processos em execução a eficiência do sistema estará sendo prejudicada, uma vez que está competindo de forma desigual aos demais. Quando os processos possuem as mesmas caraterísticas de execução, semelhança relativa no consumo dos recursos, o algorítmo torna-se mais eficiente.

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP I/O Bound sobre CPU Bound Processos que

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP I/O Bound sobre CPU Bound Processos que tenham mais operações de e/s terão mais prioridade do que aqueles que consumirem mais tempo da CPU. O sistema operacional estará de tempos em tempos monitorando o perfil dos processos, registrando as informações nos BCPs, e periodicamente estará organizando a ordem da fila de processos. O escalonamento será feito de acordo com as prioridades baseadas nos perfis de consumo. A interpretação e organização dos processos na fila de pronto é realizada de forma dinâmica, em intervalos regulares de tempo. • I/O Bound - processo com orientação a e/s • CPU Bound – processo com orientação a cpu No momento de decidir qual processo deve ganhar o controle da cpu, o algorítmo dever determinar qual processo é mais I/O Bound.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos I/O Bound sobre CPU Bound Para decidir

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos I/O Bound sobre CPU Bound Para decidir em intervalos regulares, o sistema calcula a poisição do BCP, de acordo com o calculo de seu perfil: BP = Tcpu Nº de Waits Onde: BP = Posição do BCP na fila de processos Tcpu = Tempo Acumulado de CPU no intervalo. Nº de Waits = Número de vezes em que o processo entrou em estado de espera por e/s no intervalo. Quanto menor o BP, maior será prioridade atribuída. Caso seja igual para dois ou mais processos será utilizado o algoritmo FIFO para estes (first-in, first-out).

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Listas multiplas O algoritmo e composto dos

Sistemas Operacionais Gerenciamento dos recursos FATEC SP Listas multiplas O algoritmo e composto dos três algoritmos anteriores. Quando o sistema deverá suportar diversas tipos de cargas, com naturezas de processamento e perfis de consumo distintos, a lista multipla atenderá de forma mais adequada as necessidades configuradas. • O sistema operacional receberá uma lista de atributos que estarão parametrizando grupos de performance. • Cada grupo poderá funcionar com um algoritmo o qual estará regendo o funcionamento daquele grupo específico.

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Listas multiplas Intervalo de prioridade Grupo A

Sistemas Operacionais FATEC SP Gerenciamento dos recursos Listas multiplas Intervalo de prioridade Grupo A Prioridade Fixa 200 -255 Gerenciador de Bando de Dados Grupo B I/O sobre Cpu 150 -199 Processos produtivos batch: P 20, P 21, P 22, P 30, P 32, Grupo C Time slided 100 -149 Processos de desenvolvimento: P 50, P 51, P 60, P 61, P 80, P 82, P 90 Grupo D Ciranda 001 -099 máxima Prioridade mínima Processos/programas que compõem o grupo (exemplos) Algoritmo Identificação Do grupo Processos de trainees P 100 -120