Gerencia de Processos (M) FINAL

Gerencia de Processos (M) FINAL

1. Tipos de Sistemas

   • Lotes (Batch)
   • Tempo Real
     • Restrição Temporal
       • Regulador de Tarefas
       • Relação Deadline
     • Testes de Escalonamento
       • Conjunto de Tarefas
         • Escalonáveis
         • Não-escalonáveis
       • Testes
         • Necessários
         • Exato
         • Suficiente
     • Algoritmos
       • Prioridade Dinâmica
         • Rate Monotonic
       • Prioridade de Tempo de Execução
         • Deadline Monotonic
     • Abordagem
       • Carga Dinâmica
         • Online
       • Projeto
         • Conhecimento Prévio
         • Cíclico
           • Rígido
         • Dirigido a Prioridade
           • Flexível
   • Tempo Compartilhado
   • MonoProcessado
     • Capaz de executar apenas uma thread por vez, não permitindo a utilização de artifícios, como escalonamento - usado no multiprocessamento
     • MonoProgramação
       •  Todo o escopo do software está atribuído a uma única thread
       • Todo o escopo do software está atribuído a uma única thread
     • Apenas uma Thread por vez
   • Multiprocessado
     • Capaz de processar múltiplas threads "ao mesmo tempo"
     • Multiprogramação
       • Programação multithread
       • é ter sempre algum processo em execução para maximizar a utilização da CPU
     • Escalonamento
       • Estados do Processo
         • Pronto
           • Processo pronto para executar
         • Espera
           • Processo aguardando alguma informação (como uma entrada no teclado, por exemplo) para executar
         • Execução
           • Processo em execução
         • Início
           • Criação do processo
         • Término
           • Fim do processo
         • Troca de Contexto
           • Consiste da troca do estado de um processo a partir da degradação de sua prioridade.
           • Troca do estado de um processo a partir da degradação de sua prioridade.
           • salvamento das informações que permitam a manutenção do estado
         • Premptivo
           • atribui um período de tempo ao processo. Ao final do período fixado, se o processo ainda estiver em execução, será suspenso e outro processo será escolhido
         • Nao -Premptivo
           • deixa um processo em execução enquanto for necessário, sem permitir retiradas forçadas
       • Algoritmos
         • FIFO
           • First In First Out nada mais do que uma fila na qual os processos são atendidos na ordem de chegada
           • não preemptivo
           • First In - First Out
           • despachados de acordo com sua ordem de chegada na fila de processos prontos
         • Round Robin
           • Algoritmo que estabelece uma "timeslice" (fatia de tempo) na qual cada processo poderá ter posse do processador.
           • adicionado um controle de tempo de execução para cada processo
           • preemptivo
         • Shortest Job First
           • Shortest Job First. Tipo de Escalonamento que considera o menor processo. Ele gera um problema chamado starvation
           • Problema: Starvation
             • Processos maiores nunca são atendidos devido ao fato de os menores terem preferência.
             • Processos maiores nunca são atendidos devido ao fato de os menores terem preferência.
           • menores tempos médios de execução e de espera
         • Devem Priorizar
           • Justiça
           • Eficiencia
           • Tempo de Reposta
           • Tempo de Turnaround
             • minimizar o tempo que usuários devem esperar pelo resultado
               • Tempo que o processo consome desde a sua criação até seu término, considerando-se o tempo gasto na espera para alocação de memória
           • Throughput
             • maximizar o número de tarefas processadas por unidade de tempo
         • Multilevel Feedback Queues
           • múltiplas filas de processos, com níveis de prioridades distintos
         • Short Remaining Time
           • comparar a duração prevista de cada nova tarefa que ingressa no sistema com o tempo restante
       • Prioridade
         • Fator de ordenação no atendimento dos processamentos. Quão maior for a prioridade, mais rápido será seu atendimento
         • Estática (`Pré-definida)
           • Prioridade pré-determinada pelo administrador do sistema 
         • Dinâmica
           • Tipo de prioridade na qual o valor dos processos pode variar de acordo com vários critérios, como o tempo de espera, por exemplo.
       • é quem decide a ordem de execução das tarefas prontas
       • Quando existe apenas um processador, cada processo é executado um pouco de cada vez, de forma intercalada. O sistema operacional aloca a CPU um pouco para cada processo, em uma ordem que a princípio não é previsível, em geral, pois depende de fatores externos. Isto é o que chamamos escalonamento
       • Tipo de escalonador
         • swapper
           • Seleciona os processos que irão da memória secundária para a área comum
             • ligado à gerencia de memória
         • agendador (scheduler)
           • transfere o processo da área comum para a fila de pronto
             • É dito escalonador de longo prazo e determina o grau de multiprogramação
         • dispatcher
           • transfere os processos da fila de pronto para a cpu
             • escalonador de curto prazo, pois toma decisões mais frequentes que os demais
     • Time-Slice
       • Período de tempo qual o processador estará em posse de um processo
     • Thread
       • Thread é uma tarefa a ser executada pelo processador. Uma Thread é sempre contida por um processo.
       • Subdivisão de Processos
         • Apresentam uma abstração para a nova subdivisão necessária para os processos (Espaço de Usuário  e Espaço de Kernel)
       • Estados Similares aos Processos
         • As Threads possuem estados similares aos processos, ou seja: Criação, Execução, Espera, Pronta e Exclusão.
       • Multithreading
         • Termo utilizado para um processo que contém várias Threads. Os sistemas multithread executam as threads tão rapidamente que estas aparentam estar sendo executadas paralelamente.
       • Comunicação Entre Processos
         • Troca de Mensagens
           • Sincronização
             • Blocking Send
             • Blocking Receive
             • Nonblocking Receive
             • Nonblocking Send
           • Bufferização
             • Zero-Capacity
             • Bounded Capacity
             • Unbounded Capacity
           • Problemas
             • Race Condition
               • Acontece quando dois processos acessam um mesmo recurso (Discos, Memória, Arquivos, Impressora) compartilhado ao mesmo tempo. A solução para este problema é a exclusão mútua, que é quando há garantias de que o processo não terá acesso a regiões críticas quando outro estiver acessando. O uso é sincronizado Convém ressaltar que a exclusão mútua demanda a desativação da preempção.
       • uma tarefa a ser executada pelo processador.
       • Sempre contida por um processo.
       • São mais fáceis do SO criar ou destruir que os processos
       • threads de usuário
         • Threads executando dentro de um processo de usuário
       • threads de núcleo
         • fluxos de execução gerados pelo SO.
       • threads híbridas
         • o núcleo conhece as de núcleo que, por seu turno, multiplexam threads de usuário
   • Mainframes
   • Distribuídos
     • Sistemas Operacionais que rodam em diferentes estações como se estas fossem uma só
     • rodam em diferentes estações como se estas fossem uma só
   • Distribuídos
     • Fortemente Acoplados
   • Rede
     • Fracamente Acoplados
   • Híbridos
     • Sistemas que reúnem características dos demais

2. Modos de Acesso ao Processador

   • Não-´Preemptivo
     • Incapacidade de alterar a prioridade de um processo. Sua prioridade é constante.
   • DMA
     • Direct Memory Access, o acesso à memória é feito diretamente através de uma controladora de DMA
   • Preemptivo
     • Capacidade de alterar a prioridade de um processo para que este possa acessar o processador mais rapidamente

3. Arquiteturas

   • Monolítica
     • Arquitetura na qual todo funcionamento do SO acontece no mesmo nível. Exemplo: Linux
   • Camadas
     • Arquitetura que divide as atribuições do SO em camadas. Exemplo: Windows
   • Máquina Virtual
     • Máquina que abstrai ações do SO. Exemplo: JVM (Máquina Virtual Java), que executa bytecodes
     • JVM
     • DVM
     • CLR
   • Microkernel
     • Arquitetura de SO na qual as funções do Kernel são reduzidas

4. Tipos de Usuário

   • Os usuários de um sistema podem ser pessoas ou outros sistemas
   • Aplicações
     • System Calls
       • São requisições feitas por uma aplicação ao Sistema Operacional.
   • Pessoas

5. Processos

   • Conjunto de recursos alocados a uma tarefa
   • É o programa em execução
   • CPU Bound
     • muito processamento e pouco precisa dos dispositivos de entrada e saída
   • I/O Bound
     • pouco processador e precisa muito dos dispositivos de entrada e saída

6. Tarefa

   • Execução das instruções definidas em um programa
   • Comportamento, duração e importancia variam

7. pipe

   • forma de encadeamento entre a saída de um processo e a entrada de outro

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