Slides Aula 3

Prévia do material em texto

Sistemas Operacionais 
 
 
Aula 3 
Prof. Claudio de Oliveira 
Organização da Aula 
 Conceito de Concorrência 
 Sistemas Monoprogramáveis 
X Multiprogramáveis 
 Técnica de Concorrência 
 Conceito de Processos 
 Conceito de Threads FIM 
Concorrência 
 Sistemas Operacionais 
podem ser vistos como 
um conjunto de rotinas 
executadas de forma 
concorrente e ordenada 
(Pinkert, 1990) 
Monoprogramável 
X Multiprogramável 
2
(a) Sistema Monoprogramável
tempo tempo
E/ S E/ S
UCP UCPlivre 11
1
(b) Sistema Multiprogramável
 Quais são as principais 
técnicas que permitem 
a implementação da 
concorrência em sistemas 
multiprogramáveis? 
Interrupções e Exceções 
 Interrupção: é sempre gerada 
por algum evento externo 
ao programa, exemplo: 
uma operação de E/S 
 Exceção: é gerada por um 
evento síncrono direto do 
programa concorrente 
Controladores 
Memória
Principal
UCP
Controlador
Dispositivos de E/ S
Canais de Entrada e Saída 
Memória
Principal
UCP
Canal de E/ S
Controlador
Dispositivos de E/ S
Controlador
Dispositivos de E/ S
Buffering Memória
Principal
UCP
Buffer
gravação gravação
leitura leitura
Controlador
Spooling 
Programa ImpressoraArquivo
de Spool
Sistema OperacionalSistema Operacional
Reentrância 
Memória Principal
código reentrante
área de dados do usuário A
usuário A usuário C
usuário B usuário D
área de dados do usuário B
área de dados do usuário C
área de dados do usuário D
Técnica de DMA 
 Acesso direto a memória: 
técnica que permite a 
transferência de dados 
direto da memória para o 
dispositivo de saída sem 
passar pelo processador 
FIM 
 O que é um processo? 
Conceito de Processo 
 Um processo pode ser 
entendido inicialmente 
como um programa em 
execução, só que seu 
conceito é mais abrangente 
MACHADO, 1997 
Características da Estrutura 
de um Processo 
Programa
Contexto de
Software
prioridade de
execução
registrador PC
data/ hora
de criação
tempo de
processador
registrador SP
quotas
privilégios
endereços de memória
principal alocados
registrador
de status
owner (UID)
PID
nome
registradores
gerais
Contexto de
Hardware
Espaço de
Endereçamento
Troca de Contexto 
entre Processo 
Tipos de Processos 
Foreground X Background 
(a) Processo Foreground
(b) Processo Background
saída
saída
arquivo
de saída
terminalterminal
entrada
entrada
arquivo
de entrada
Tipos de Processos 
CPU-Bound X I/O-Bound 
(a) CPU-bound
tempo tempo
E/ S E/ S
UCP UCP
(b) I/ O-bound
Comunicação entre Processos 
[ctrl-C]
Processo
interrupção sinal
Sistema Operacional
Hardware
Sistema Operacional
Interrupções
Exceções
Sinais
Processo Processo
A Gerência de Processos 
no Windows 
 Visualizando o 
gerenciador de processos 
no modo gráfico 
 O que é uma thread? 
Conceituando 
 Processos: são programas 
em execução que contém 
um único fluxo de execução 
 Processos possuem seu espaço 
de endereçamento de memória 
individual. Acumulam recursos 
como: arquivos abertos, 
processos, filhos etc. 
O que é uma thread então? 
 É uma das maneiras utilizadas 
por um processo para dividir 
a si mesmo em duas ou 
mais tarefas que podem ser 
executadas simultaneamente, 
em geral, em arquiteturas 
multiprocessadas 
Vantagens para Utilização 
de Thread 
 São mais fáceis de criar e 
destruir que os processos 
 Compartilham espaço físico 
de memória, disco, periféricos 
e outros recursos 
 Apresentam melhor performance 
do que os processos 
Utilização de Thread 
 O sistema operacional deverá 
ter suporte à thread. API 
CreateThread do Windows 
 A ferramenta de programação 
(linguagem) também deverá ter 
suporte para threads (JAVA) 
Síntese 
Concorrência 
 As técnicas de concorrência 
podem ser a nível de hardware 
ou de software e sempre tem a 
função de liberar o processador 
das tarefas de E/S 
Gerência de Processos 
 Processo é uma parte do 
programa em execução 
 Os processos de uma mesma 
aplicação concorrem entre si 
 Cada processo possui seu 
contexto de hardware, software 
e endereço de memória 
Threads 
 Também chamadas de processos 
leves (lightweight process) 
 Principais vantagens em 
relação ao uso de processo 
é a performance e o 
compartilhamento de recursos 
Referências de Apoio 
 DEITEL. Sistemas 
operacionais. 
 MACHADO. Arquitetura de 
Sistemas Operacionais 
 TANENBAUM. Sistemas 
Operacionais Modernos. 
(biblioteca virtual)