SO: Gerenciamento de Processos

(1)

(2)

O que é um processo

Um processo é um programa (código objeto armazenado em alguma mídia) em execução.

(3)

Processo é composto por:

I código do programa em execução I arquivos abertos

I sinais pendentes

I dados internos do núcleo do SO I estado do processador

(4)

Bloco de controle do processo

Process Block Control (PCB)

Processo é composto por:

I sinais pendentes

I espaço de endereço

I uma ou mais threads de execução I seção de dados contendo variáveis

globais

Bloco de Controle do Processo estado do processo número do processo contador de programa

registradores limites de memória lista de arquivos abertos

. . .

Figura : Bloco de controle do processo.

(5)

I sinais pendentes

I espaço de endereço

(6)

Estados de um processo

Estados

Novo O processo está sendo criado.

Executando As instruções estão sendo executadas.

Esperando O processo está esperando pela ocorrência de algum

evento (como um término de E/S ou uma interrupção).

Pronto O processo está esperando para ser designado a um

processador.

(7)

(8)

Transição dos estados de um processo novo cria PCB pronto enviado para a ﬁla

(9)

novo

cria PCB

(10)

Transição dos estados de um processo novo cria PCB pronto executando enviado

para a ﬁla para execuçãoescalonado

escalonado para a ﬁla

(11)

novo cria PCB executando esperando escalonado para a ﬁla requisição E/S

(12)

Transição dos estados de um processo novo cria PCB pronto executando esperando enviado

para a ﬁla para execuçãoescalonado

escalonado para a ﬁla

requisição E/S

(13)

novo cria PCB executando esperando término apaga PCB escalonado para a ﬁla requisição E/S término E/S término do processo

(14)

Sequência dos PCBs processo 0 processo 1 cria PCB0 salva PCB0 recarrega PCB0 recarrega PCB1 apaga PCB1 . . . pronto executando terminado esperando

(15)

(16)

Modelos

Única thread

processo

dados

código arquivos

registradores pilha (stack)

(17)

dados código arquivos registrador stack registrador stack registrador stack Benefícios I Responsividade; I Compartilhamento de recursos; I Economia; I Utilização de arquiteturas

(18)

Espaço de endereçamento do usuário sem threads

espaço de endereçamento do usuário

escreve_saida: FILE ∗arquivo char ∗conteudo stack main() { escreve_saida(); calcula(); } código

(19)

calcula:

int resultado int numero

(20)

Espaço de endereçamento do usuário com threads

espaço de endereçamento do usuário

escreve_saida: FILE ∗arquivo char ∗conteudo Thread1: stack executando calcula: int resultado int numero Thread2: stack main() { escreve_saida(); calcula(); } código

(21)

escreve_saida: FILE ∗arquivo char ∗conteudo Thread1: stack calcula: int resultado int numero executando Thread2: stack

(22)

Sequência de escalonamento

Sem threads

escreve_saida()

calcula()

Com threads, um processador thread 1

escreve_saida() thread 2 calcula()

Com threads, vários processadores thread 1, CPU 1

escreve_saida() thread 2, CPU 2 calcula()

(23)

calcula()

escreve_saida() execução

thread 2 calcula()

(24)

Sem threads

escreve_saida() execução bloqueio: requisição_{de E/S}

calcula()

escreve_saida() execução bloqueio: requisiçãode E/S

thread 2, CPU 2 calcula()

(25)

calcula()

Com threads, um processador

thread 1

escreve_saida() execução bloqueio: requisiçãode E/S execução

(26)

Sem threads

escreve_saida() execução bloqueio: requisição_{de E/S} execução ﬁm

calcula()

escreve_saida() execução bloqueio: requisiçãode E/S execução ﬁm

(27)

calcula() execução

thread 2

calcula()

(28)

Sem threads escreve_saida() execução

calcula()

thread 1

(29)

calcula()

thread 1

(30)

Sem threads

escreve_saida() execução bloqueio: requisição_{de E/S}

calcula()

thread 1

thread 2

(31)

calcula()

thread 1

thread 2

calcula() execução ﬁm

(32)

Sem threads

escreve_saida() execução bloqueio: requisição_{de E/S} execução

calcula()

thread 1

thread 2

(33)

calcula()

thread 1

thread 2

(34)

Sem threads escreve_saida() execução

calcula()

Com threads, vários processadores

thread 1, CPU 1

thread 2, CPU 2

(35)

calcula()

(36)

Sem threads

escreve_saida() execução bloqueio: requisição_{de E/S} execução

calcula()

thread 1, CPU 1

thread 2, CPU 2

(37)

calcula()

(38)

Sem threads

escreve_saida() execução bloqueio: requisição_{de E/S} execução ﬁm

thread 1

thread 2

thread 1, CPU 1

thread 2, CPU 2

(39)