ARTIGO_Heleniany_SOSIM_FERRAMENTA_SOFTWARE_SISTEMA_OPERACIONAL

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Sosim Análise Prática e Criação de Processos 
Heleniany Uyetsuka Gama de Medeiros1 
Israel Tavares da Costa1 
1Escola de Arquitetura, Engenharia e TI - Centro Universitário do Norte - UNINORTE 
Rua Huascar de Figueiredo, 290 - Centro, Manaus - AM, 69020-220 
 
hmedeiros25@gmail.com,israel.tdc30@gmail.com
Abstract. 
In this article, we propose a consistent understanding of the operation and purpose of 
using the Sosim tool, which considerably facilitates the understanding of the 
functionality of an operating system in its activity on hardware. 
Following a series of steps, simulating the various behaviors that an Operating System 
can present more specifically the operation and behavior of processes as they go through 
states and, are organized by the CPU in order to be executed, and thus exercising its 
purpose. 
The Sosim tool allows us to simulate with great didactics and process creation and 
monitoring of its transactions, from the moment of its creation until its finalization. We 
can also visualize how the system performs and organizes processes to be executed at 
the right time and in the most efficient way possible. 
 
Resumo. 
 Neste presente artigo propomos o entendimento consistente do funcionamento e 
finalidade do uso da ferramenta Sosim, ferramenta a qual facilita 
consideravelmente o entendimento acerca da funcionalidade de um Sistema 
Operacional em sua atividade sobre um hardware. Seguindo uma série de etapas, 
realizando a simulação dos diversos comportamentos que um Sistema Operacional 
pode apresentar mais especificamente o funcionamento e comportamento dos 
processos como os mesmos passam por estados e são organizados pela CPU com o 
objetivo de serem, ao final, executados e assim exercendo sua finalidade. A 
ferramenta Sosim, nos permite simular com muita didática e criação dos processos 
e acompanhamento de suas transações, desde o momento da criação do mesmo até 
sua finalização. Conseguimos também visualizar como o sistema realiza e organiza 
os processos a fim de serem executados no momento certo e de maneira mais 
eficiente possível. 
Palavras-chave: Processos, Escalonamento, Tipos de Processos 
 
 
 
1. Introdução 
 
Na disciplina da Sistemas Operacionais, no contesto de processos, eles são 
executados concorrentemente, simultaneamente, compartilhando o uso do processador, 
memória principal e dispositivos de E/S, dentre outros recursos. A partir do momento 
em que diversos processos podem estar no estado de pronto, deve-se adotar uma política 
de escalonamento, ou seja, deve-se estabelecer critérios que determinarão qual processo 
será escolhido para fazer o uso do processador. Levando à uma gerência necessária de 
processos (Isotani 2009). 
Para entendermos como esta gerência ocorre, se deparamos com a ferreamente 
SOsim desenvolvida pelo professor Luiz Paula Maia, que tem como objetivo nos 
auxiliar na percepção destes acontecimentos que ocorrem internamente em um sistema 
operacional, os ajudar a entender na pratica como o sistema operacional se comporta 
diante de tanta complexibilidade e regras de funcionamento. 
A ferramenta permite visualizar os conceitos de multiprogramação, processo e suas 
mudanças de estado, gerência do processador (escalonamento) e a gerência memória 
virtual. A partir das opções de configuração, é possível selecionar diferentes políticas e 
alterar o funcionamento da ferramenta. Desta forma, o aluno tem a oportunidade de 
visualizar os conceitos teóricos apresentados em aula de forma simples e animada 
(MAIA,2001, p. 4). 
O SOsim é uma ferramenta de apoio educacional que permite facilitar o processo de 
ensino-aprendizado dos conceitos e técnicas envolvidos em um sistema operacional 
moderno, tornando o processo mais eficiente, simples e agradável. A partir de sua 
interface gráfica e dos recursos de animação, o professor pode apresentar os 
mecanismos e seus relacionamentos de forma clara e dinâmica, enquanto os estudantes 
podem visualizar facilmente os conceitos apresentados, observando como os 
mecanismos realmente acontecem (Reis 2009). 
 
2. Objetivos 
2.1. Geral 
Analisar o funcionamento da ferramenta SOsim, entender sua importância no 
apoio do entendimento acerca de processo no âmbito da disciplina de Sistemas 
Operacionais. 
 
2.2. Específicos 
 Identificar a diferença básica e CPU-Bound e I/O-Bound. 
 Testar os tipos de políticas de escalonamento e entender seus critérios. 
 Identificar a relação entre finalizar um processo suspenso. 
 Manipular tempo de espera, fatia de tempo e clock da CPU para fins de pesquisa 
e observação de estudo. 
 
 
3. Referencial Teórico 
Essa sessão apresentará os conceitos e fundamentos acerca da ferramenta SOsim. 
De maneira a abordarmos tudo o que norteia nos conceitos e gerenciamentos de 
processos por meio do SOsim. 
 
3.1. A ferramenta SOsim 
Dentre as várias tarefas de um sistema operacional (Controle de dispositivos 
gerenciamento de recursos etc.), há o escalonamento de processos, que é responsável 
por definir em qual ordem os processos serão executados, com base na viabilidade e 
optimização da execução deles (STALLINGS, 2012). 
O simulador SOsim foi desenvolvido com foco de auxiliar o ensino e aprendizado 
de sistemas, onde o simulador servirá como ferramenta de apoio visual para 
ensinamentos sobre sistema operacionais e escalonadores (MAIA,2001). 
Além disso, o professor tem a chance de melhorar a comunicação com os alunos e 
ampliar, assim, o poder de compreensão e entendimento dos conceitos de um sistema 
multiprogramável. 
O simulador Sosim é um software educacional com o principal objetivo de dar 
suporte ao ensino de conceitos ligados à arquitetura de sistema operacionais moderno, 
ou seja, o simulador precisa ser utilizado dentro do contexto pedagógico. Isto significa 
que o software em si não é um fim, mais um meio de se ampliar as diversas 
possibilidades e efetividades do ensino sobre sistemas operacionais (MAIA,2001, p.6). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Tela da Ferramenta 
 
3.2 Gerencia de Processador 
Nesta janela a simulador consegue exibir todos os processos criados, onde são 
agrupados por linhas, onde cada linha exibe a cor, identificação do processo (PID), a 
prioridade, estado, o tempo de UCP e o número de frames alocados na memória da 
máquina (MAIA,2001, p.61). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 Gerencia de Processador 
Nesta janela tem como função exibir as mudanças de estados dos processos e 
definir opções relacionadas ao escalonador, como tempo de espera de I/O, fatia de 
tempo e clock da UCP (MAIA 2001, p.51) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2- Tela Gerência de Processo. 
 Figura 3- Tela Gerência de Processo. 
 
3.4 Gerencia de Processador 
Na janela e possível visualizar as páginas de memória livre, essas páginas são 
alocadas sendo também acompanhada o tamanho da lista de páginas livres pelo FLP e 
lista de páginas modificadas pelo LPM. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Material e Métodos 
 
SO Windows 7 Utimate 
Processador I3 
HD 500 
RAM 4GB 
PV NÃO 
 
 
 
 
 
 
 Foi utilizado um notebook com 4gb de RAM, 500gb de memória e sistema 
operacional Windows 7. 
A Ferramenta utilizada Software Sosim, com tamanho de 385kb, pode ser 
encontrada gratuitamente no seguinte link: www.training.com.br/sosim. 
SOsim Descrição 
Tamanho 385kb 
Versão 2.0 
Formato exe 
Usa Gratuito 
 Figura 4- Tela Gerência de Processo. 
 
 
5. Amostras 
Com a ajuda da ferramenta Sosim, é possível ter uma visão mais pratica a respeito 
das políticas e métodos dos escalonadores de um sistema operacional, onde nela o 
usuário pode simular processos e ver em tempo real as etapas de escalonamento. 
 
5.1 identificando a diferença básica entre CPU-Bound e I/O Bound 
O CPU-Bound é todo processo que faz um maior uso intensivo da CPU e não de 
outrosdispositivos de E/S, como cálculos matemática e recursos gráficos. Enquanto que 
o I/O-Bound trata dos processos que fazem um maior uso dos dispositivos de E/S, como 
por exemplo copias de arquivos, leituras e acessos ao disco de memória. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conforme apresentado na figura 5, os processos de I/O-Bound, representadas 
pelas cores amarelo e lilás, por serem mais lentos devido ao uso dos periféricos da 
máquina, esses processos ficam esperando em filas especificas a sua vez para ter acesso 
ao dispositivo I/O para terminar sua execução e dar espaço para outro processo na fila. 
Os processos de CPU-Bound, representadas pelas cores vermelha e verde, é 
executado muito mais veloz que os processos de I/O-Bound, e enquanto que o processo 
I/O precisa entrar em uma lista de espera para que ele consiga terminar sua execução 
entre dispositivos de E/S e volte para a outra fila para ser executado novamente, o 
mesmo processo de CPU consegue ser executado diversas vezes, pois a comunicação 
inteira da CPU é deveras vezes mais rápido que outros periféricos da máquina. 
Figura 5- Demonstração CPU-Bound e I/O-Bound. 
 
5.2. Testando os tipos de Escalonamentos e entendendo seus critérios 
As políticas de escalonamentos são métodos criados para os diversos tipos de 
escalonadores lidarem com diferentes situações no que diz respeito aos processos que 
aos processos que estão e serão executados na máquina. De uma forma simples, os 
processos existentes são alocados em filas, com propriedades variadas, de acordo com a 
necessidades da máquina e das políticas de escalonamento, onde basicamente existem 
dois tipos de filas, as que são responsáveis por ordenar processos referentes a CPU e 
uma outra fila que ordena os processos dos dispositivos de I/O. 
FIFO: o primeiro processo que está pronto na fila será o primeiro a ser executado, 
ou seja, o processo não sofre interrupções, é executado do seu início ao fim. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Com o Log da figura 6 podemos ver como o escalonamento FIFO funciona, onde 
o processo de cor preta foi o primeiro a ser inserido na lista de execução e o primeiro a 
sair de execução, onde logo após sair da etapa de execução, o segundo processo de cor 
rosa já está entrando para ser executado. Os dois processos ficam revezando o seu 
posicionamento de execução, mas sempre obedecendo o conceito do escalonamento do 
FIFO, onde o primeiro que entra é o primeiro que sai. 
Prioridades: os processos são executados de acordo com o seu nível de prioridade, 
levando em consideração que suas prioridades podem ser estáticas ou dinâmica e 
sempre o com maior nível será executado primeiro. 
Figura 6- Demonstração escalonamento FIFO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pelo escalonamento a prioridade vista na figura 7, o processo a ser executados será 
sempre o maior número e os processos com números mais baixos podem ser executados 
posteriormente. Na imagem podemos ver os processos que serão executados, em ordem 
de prioridade serão: azul, rosa, vermelho e preto. 
SJF: o processo com menor custo de execução que está pronto na fila será o primeiro a 
ser executado. 
Round-Robin: semelhante ao FIFO, porem preempção por tempo, onde quando um 
processo é escalonado na fila de pontos, ele e posto no final da fila de processos e 
sofrem uma alteração no seu contexto, mudando o seu tempo de execução. 
 
5.3. Suspendendo e finalizando um processo 
O ato de suspender o processo tem como objetivo interromper determinado 
processo, deixando-o em um estado de suspensão, conforme a necessidade ou prioridade 
de outros processos, ao finalizar o termino da execução. Passa do estado de “Execução” 
para o de “Espera”, sendo colocado em uma fila de espera de E/S, onde fica aguardando 
o usuário fazer com que ele volte a ser executado pelo processador através do botão 
“Prosseguir”. Quando um processo é finalizado, ele passa para o estado de “Execução” e 
em seguida é eliminado. Quando o botão “Exibir PCB” é pressionado, o simulador 
mostra uma janela com dados do processo e o botão “Parar Execução” finaliza todos os 
processos criados. 
 
 
 
 
 Figura 7- Demonstração escalonamento por propriedades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conforme apresentado na Figura 8, o processo em execução é o de cor vermelho, 
onde após o termino de sua execução ele será finalizado, liberando o espaço na memória 
onde estava alocado e dando vez para o próximo processo. Como é possível notar na 
tabela de “Cor”, o software SOsim sobrepõe a cor original do processo, que antes era 
vermelha, para mostrar que tal processo foi acionado a finalização. 
 
 Quando um processo entra no estado de suspensão, apresentado na Figura 9, ele 
fica parado até que recebe um comando para prosseguir, aí ele volta para a fila no estado 
de pronto e aguarda sua próxima execução, enquanto que o processo que foi finalizado 
(como pode ser visto na janela do Log) ele não existe mais, sua execução foi finalizada, 
liberando o espaço de memória que estava ocupando e não voltará mais a fila de 
processos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.4. Manipulando tempo de espera, fatia de tempo e clock da CPU 
 Figura 8- Tela Gerencia de Processos. 
 Figura 9- Demonstração Suspenção de Processos. 
 
 
 
 O tempo de espera serve para aumentar ou diminuir o tempo em que os 
processos de I/O -Bound ficam no estado de espera para a sua execução. 
 Fatia de tempo é responsável por controlar o tempo de execução de cada 
processo, reduzindo ou aumentando o tempo para que o próximo processo da 
fila seja executado. 
 O clock da CPU é responsável pela frequência em que os cálculos são 
realizados, afetando diretamente a velocidade em que os processos são 
executados, podendo deixá-los mais devagar ou mais rápidos. 
 
 
 
Com a alteração do tempo de espera, fatia do tempo e clock, os processos são 
executados muito mais rápidos ou mais divagares, tanto os de CP U- Bound quanto os 
de I/O - Bound, o tempo de espera de I/O afeta diretamente o tempo em que esses 
processos vão levar para serem concluídos e saírem da lista de espera, a fatia de tempo 
afeta o tempo em que as etapas dos processos levam para serem concluídas e o clock 
da C PU afeta diretamente a velocidade de execução dos processos de CP U- Bound. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 10- Demonstração Manipulação de Processos. 
 
6. Conclusão 
 
Devido ao avanço da tecnologia surge a todo momento cada vez mais 
componentes computacionais robustos, sempre em vista a melhor experiência possível 
para o usuário e para todos os tipos de atividades, porem para que se alcancem esses 
padrões é necessária uma harmonia, um controle dentro da máquina, para que diversas 
tarefas sejam cumpridas simultaneamente, onde tudo isso só é possível com os 
escalonamentos dos processos. 
O escalonamento de processos é um método que é controlado pela CPU, com o 
principal objetivo de executar todos os processos da máquina, sejam eles CPU- Bound 
ou I/O - Bound, com diversas políticas de escalonamento e tipos de escalonadores para 
que existe um controle interno e a máquina consiga operar em sua capacidade total. 
Com a ajuda da ferramenta SOsim, é possível ter uma visão mais pratica a respeito das 
políticas e métodos dos escalonadores de um sistema operacional, onde nela o usuário 
pode simular processos e ver em tempo real as etapas de escalonamento, tendo a 
possibilidade de conseguir manipula-los. 
 
Referências Bibliográficas 
 
MAIA, L.P. Sosim: simulador para o ensino de sistema operacionais. Dissertação 
(Mestrado em CIÊNCIAS EM INFORMÁTICA.) - Universidade Federal do Rio de 
Janeiro, Rio de Janeiro, Março 2001. [Orientador: Ageu C. Pacheco Jr., Ph.D.,]. 
STALLINGS, William, Operating systems: internals and design principles. 7 ed. 
Editora Prentice Hall,2012. 
THIAGO R.MEDEIROS, CLEYTON C. SOUZA, TIAGO D. N. DE SOUSA, RENÊ 
N. S. GADELHA, EDILSON LEITE DA SILVA. IO Simulator: Um Simulador de 
Dispositivos de Entrada e Saída para Auxiliar o Ensino de Sistemas Operacionais. 
Artigo (Acadêmico em CIÊNCIAS EM INFORMÁTICA) Centro de Informática – 
Universidade Federal de Pernambuco (CIN-UFPE) Recife, PE – 2010. [Orientador: João 
B. Delfino Júnior. Mestre. ]. 
Cruz, E. H. M., Silva, V. P., Gonçalves, R. A. L. “Sistema Operacional Integrado 
Simulado: Módulo de Entrada e Saída“. 14o Escola Regional de Informática-Paraná, 
2007. 
Gadelha, R. N.; Azevedo, R. R.; Oliveira, H. T. A.; Sousa, T. D. N.; Souza, C. C.; Silva, E. 
L. 2010. OS Simulator: Um Simulador de Sistemas de Arquivos para o 
Ensino/Aprendizagem de Sistemas Operacionais. 21º Simpósio Brasileiro de Informáica 
na Educação, 2010.