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Sistemas Operacionais Aula 4

Sistemas Operacionais Aula 4. Regiane Kawasaki kawasaki@ufpa.br Universidade Federal do Pará. Gerência do Processador. O escalonador é a entidade do SO responsável por selecionar um processo apto para executar no processador O objetivo é dividir o tempo do processador de forma justa

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Presentation Transcript

  1. Sistemas OperacionaisAula 4 Regiane Kawasaki kawasaki@ufpa.br Universidade Federal do Pará

  2. Gerência do Processador • O escalonador é a entidade do SO responsável por selecionar um processo apto para executar no processador • O objetivo é dividir o tempo do processador de forma justa • Típicos de sistemas multiprogramados • Duas partes: • Escalonador: política de seleção • Dispatcher: efetua a troca de contexto

  3. Objetivos do Escalonamento • Maximizar a utilização do processador • Maximizar a produção do sistema • N° de processos executados por unidade de tempo • Minimizar o tempo de execução • Tempo total para executar um processo • Minimizar o tempo de espera • Tempo em que o processo permanece na fila de aptos • Minimizar o tempo de resposta • Tempo decorrido entre a requisição e sua realização

  4. Quando Escalonar • Quando se cria um novo processo, é necessário tomar uma decisão entre executar o processo pai ou o processo filho • Quando se termina um processo, algum outro processo deve ser escolhido entre processos prontos • Quando um processo bloqueia para E\S • Quando ocorre uma interrupção de E\S

  5. Algoritmos de Escalonamento • Existem duas categorias de algoritmos de escalonamento: • Não preemptivos – escolhe um processo para executar e então o deixa executar até que seja bloqueado ou até que ele voluntariamente libere a CPU • Preemptivos – escolhe um processo e o deixa em execução por um tempo máximo fixado

  6. Ambientes de escalonamento • Lote (Batch) • Algoritmos não preemptivos ou preemptivos com longo intervalo de tempo • Interativo • Preempção é essencial! • Tempo real • Algumas vezes a preempção é desnecessária (programas que visam a evolução)

  7. Objetivos do algoritmo de escalonamento • Todos os Sistemas: • Justiça – dar a cada processo um porção justa da CPU • Aplicação da política – verificar se a política estabelecida é cumprida • Equilíbrio – manter ocupadas todas as partes do sistema

  8. Objetivos do algoritmo de escalonamento • Sistemas em Lote: • Vazão (throughput) – maximizar o n° de processos por hora • Tempo de retorno – minimizar o tempo entre a submissão e o término • Utilização de CPU – manter a CPU ocupada o tempo todo

  9. Objetivos do algoritmo de escalonamento • Sistemas Interativos • Tempo de resposta – responder rapidamente às requisições • Proporcionalidade – satisfazer às expectativas dos usuários

  10. Objetivos do algoritmo de escalonamento • Sistemas de Tempo Real • Cumprimento dos prazos – evitar a perda de dados • Previsibilidade – evitar a degradação da qualidade em sistemas multimídia

  11. Considerações • Vazão – é o número de processos por hora que o sistema termina • Tempo de resposta – indica quanto tempo, em média, o usuário tem de esperar pelo fim de um trabalho

  12. Escalonamento em Sistemas em Lote (Batch) • FIFO • SJF – Shortest Job First

  13. Escalonamento em Sistemas Interativos • Round-robin • Escalonamento por prioridades • Escalonamento garantido • Escalonamento por loteria • Escalonamento Fair-share (fração justa)

  14. Níveis de Escalonamento • Longo Prazo • Médio Prazo • Curto Prazo

  15. Escalonador Longo Prazo • Executado quando um novo processo é criado; • Determina quando um processo novo passa a ser considerado no sistema; • Controla o grau de multiprogramação do sistema • Quanto maior o n° de processos ativos, menor a porcentagem de tempo de uso do processador por processo

  16. Escalonador Médio Prazo • Associado a gerência de memória • Participa do mecanismo de swapping • Suporte adicional a multiprogramação • Grau de multiprogramação efetiva (diferencia aptos dos aptos suspensos)

  17. Escalonador Curto Prazo • Mais importante; • Determina qual processo apto deverá utilizar o processador; • Executado sempre que ocorre eventos importantes • Interrupção de relógio • Interrupção de E\S • Chamadas de sistemas • Sinais (interrupção de software)

  18. Diagrama de Escalonamento

  19. Algoritmos de escalonamento • FIFO • Simples de Implementar (Fila) • Funcionamento: • Processos aptos são inseridos no fim da fila • Processo no início da fila é o próximo a executar • Processo executa até que: • Libere o processador • Realize uma chamada de sistema (bloqueado) • Termine sua execução Tempo médio: (0 + 12 + 20 + 35) = 67 / 4 = 16.75 u.t

  20. Algoritmos de escalonamento • Round Robin • Similar ao algoritmo FIFO, só que: • Cada processo recebe um tempo limite máximo para executar um ciclo do processador • Fila de processos aptos é uma fila circular • Necessidade de um relógio para delimitar as fatias de tempo

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