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Sistemas Operacionais
AO03: Gerenciamento de Recursos
Gerência doGerência do ProcessadorProcessador
Gerente de Processos ou Escalonador de Processos que tem como 
principal função selecionar o processo que deve ocupar o processador.
Escalonador
Funções Básicas:
•Manter o processador ocupado a maior parte do tempo.
•Balancear o uso da CPU entre processos.
•Privilegiar a execução de aplicações críticas.
•Maximizar o throughput (vazão) do sistema.
•Oferecer tempos de resposta razoáveis para usuários 
 interativos.
>> Cada Sistema Operacional possui sua política de 
escalonamento adequada ao seu propósito e às suas 
 características.
Critérios na Política de Escalonamento:
•Utilização do processador:
>> O processador deve permanecer ocupado o máximo de tempo possível.
>> Taxa de utilização do processador por volta de 30% (sistema com carga 
 baixa de processamento).
>> Taxa na faixa de 90% (sistema computacional bastante carregado);
•Throughput ou vazão:
>> Número máximo de processos executados em um determinado intervalo 
 de tempo.
•Tempo de processador ou Tempo de CPU:
>> É o tempo que o processo leva no estado de execução durante seu 
 processamento.
Escalonador
Critérios na Política de Escalonamento (cont...):
•Tempo de espera:
>> É o tempo total que um processo permanece na fila de pronto durante seu 
 processamento, aguardando para ser executado.
•Tempo de retorno (turnaround):
>> É o tempo que um processo leva desde sua criação até o seu término, 
considerando-se o tempo gasto na alocação de memória, na fila de processos 
 prontos, nas operações de entrada/saída e, ainda, o seu tempo de 
processamento.
•Tempo de resposta:
>> É o tempo decorrido entre uma requisição ao sistema ou à aplicação e o 
 instante em que a resposta é exibida.
Escalonador
Política de Escalonamento:
>> De uma maneira geral, qualquer política de 
escalonamento busca otimizar a utilização do 
processador e a vazão, enquanto tenta diminuir os 
 tempos de retorno, espera e resposta.
Escalonador
Estratégias de Escalonamento:
• Escalonamento não-preemptivo:
>> O processo que entra no processador roda até 
 terminar, sem jamais ser interrompido.
>> Foi o primeiro tipo de escalonamento desenvolvido 
 (processamento em batch).
Escalonamento preemptivo:
>> esta estratégia é baseada na atividade de preempção, 
 ou seja, permite a suspensão temporária da execução 
de um processo para outro rodar, sem prejuízo lógico 
de execução a ambos. A maioria dos SOs da atualidade 
utiliza esta estratégia de escalonamento.
Escalonamento FIFO
Processo A
Processo B
Processo C
10 14 17
Processo A
Processo B
Processo C
4 7 17 u.t.
u.t.
>> A diferença entre os exemplos está no posicionamento dos 
 processos na fila de pronto.
>> Tempo médio de espera (a) = (0+10+14)/3=8 u.t.
>> Tempo médio de espera (b) = (7+0+4)/3 = 3,7 u.t.
Escalonamento FIFO
>> processo com menor tempo estimado de 
execução é aquele que deve rodar primeiro.
Processo 
A
Processo 
B
Processo 
C
3 7 17 u.t.
O algoritmo de escalonamento do menor trabalho primeiro 
(Shortest Job First – SJF)
Escalonamento SJF
Escalonamento Circular – Round Robin
Escalonamento Circular – Round Robin
Vantagens :
>> Simplicidade de implementação
>> Não permitir que processos monopolizem o processador.
Desvantagens :
>> Não faz distinção entre a prioridade dos processos (processo de 
 tempo-real vai competir com outros processos)
>> Dificuldade de se definir o tamanho do quantum (se for muito 
pequeno, ocorrerão sucessivas trocas de contexto, baixando a 
eficiência do sistema operacional. Por outro lado, se o quantum for 
 muito grande, os usuários interativos ficarão insatisfeitos).
Escalonamento Circular – Round Robin
Escalonamento por Prioridades
Escalonamento por Prioridades
Vantagens :
>> Permitir a diferenciação dos processos segundo critérios 
 de importância.
Desvantagens :
>> Possibilidade de processos de baixa prioridade nunca 
serem escalonados, caracterizando uma situação conhecida 
 como starvation (adiamento indefinido).
>> Contudo, esta desvantagem pode ser superada através 
do uso da técnica de aging (envelhecimento), a qual 
consiste em incrementar gradativamente a prioridade dos 
 processos que ficam muito tempo sem rodar.
Escalonamento por Prioridades
Vantagens :
>> Permite que se utilize um algoritmo de escalonamento 
 diferente para cada fila. Assim, é possível que uma fila 
 utilize o FIFO, enquanto outra usa o Round-Robin, por 
exemplo.
Desvantagens :
>> Implementação é mais complexa.
Escalonamento por Múltiplas Filas
•O objetivo principal de um sistema computacional é executar 
programas.
•
•Tais programas devem estar, ainda que parcialmente, 
localizados na memória principal.
•
•A memória principal, normalmente, não possui tamanho 
suficiente para armazenar todos os programas a serem 
executados, bem como os dados por eles utilizados.
•
•Os Sistemas Operacionais modernos a utiliza discos rígidos 
como dispositivos secundários de apoio a memória.
Gerência de Memória
A técnica de swapping foi 
introduzida para contornar 
o problema da insuficiência 
de memória principal.
Swapping
Memória Virtual:
•Memórias principal e secundária são combinadas, 
dando ao usuário a ilusão de existir uma memória 
muito maior que a capacidade real da memória 
principal.
•
•Permitir um número maior de 
processos compartilhando a memória 
principal.
Memória Virtual:
•O endereçamento virtual não tem nenhuma relação direta 
com os endereços no espaço real.
•Um programa pode fazer referência a endereços virtuais 
que estejam fora dos limites da memória principal.
Memória Virtual Memória Principal
Memória Secundária
Mapeamento:
•É um mecanismo que transforma os endereços 
virtuais em reais.
Paginação:
•É a técnica de gerência de memória onde o espaço 
de endereçamento virtual e o real são divididos em 
blocos do mesmo tamanho chamados páginas.
Dispositivos
Rotinas de E/ S
Aplicação
Operações de Entrada/Saída 
 UCP, memória e controladores
Controladores
 Técnica de DMA
Controladores
 Controlador SCSI
Controladores
 Estrutura de um disco magnético
Discos Magnéticos
Discos Magnéticos
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