aula 02-processos-e-threads-tanenbaum-parte-2

Cristiano Pires Martins

Parte 2

terça-feira, 13 de março de 12

Exclusão Mútua com Espera Ociosa� Desabilitando Interrupções;� Variáveis de Impedimento;� Alternância Obrigatória;� Solução de Peterson;� A instrução TSL;


Desabilitando Interrupções� É a solução mais simples: cada processo desabilita todas as interrupções logo depois de entrar na região crítica e reabilita-‐se imediatamente antes de sair dela;

� Não é interessante porque não é prudente dar aos processos dos usuários o poder de desligar interrupções;

� É uma técnica bastante útil dentro do próprio SO, mas inadequada como um mecanismo geral de exclusão mútua para processos de usuário.


Variáveis de Impedimento� Solução de Software;� Há uma única variável compartilhada entre os dois processos (lock), contendo o valor 0;

� Se lock for 0, o processo altera essa variável para 1 e entra na região;

� Se lock já estiver com o valor 1, o processo simplesmente aguardará até que ela se torne 0;

� Só que essa técnica apresenta uma falha como diretório de spool.


Alternância Obrigatória� Contém uma variável inteira, inicialmente com 0, serve para controlar a vez de quem entra na região crítica e verifica ou atualiza a memória compartilhada;

� Testar continuamente um variável até que um valor apareça é chamado de espera ociosa. Isso deveria ser evitado (gasta tempo de CPU);

� A variável de impedimento que usa espera ociosa é chamada de spin lock.


Alternância Obrigatória

Solução proposta para o problema da região crítica(a) Processo 0. (b) Processo 1.

33


Alternância Obrigatória� Alternar a vez não é uma boa idéia quando um dos processos for muito mais lento que o outro;

� Essa situação viola a condição 3: o processo 0 está sendo bloqueado por um processo que não está na sua região crítica.


Solução de Peterson

Solução de Peterson para implementar exclusão mútua35


Instrução TSL� Requer um pequeno auxílio do hardware;� TSL (Test and Set Lock): teste e atualize variável de impedimento;

� As operações de leitura e armazenamento de uma palavra são seguramente indivisíveis;

� A CPU impede o acesso ao barramento de memória.


Instrução TSL

Entrando e saindo de uma região crítica usando a instrução TSL

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Dormir e Acordar

Problema do produtor-consumidor com uma condição de disputa fatal38


Semáforos

O problema do produtor-consumidor usando semáforos39


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Mutexes

Implementação de mutex_lock e mutex_unlock

Instrução TSL


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Monitores (1)

Exemplo de um monitor


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Troca de Mensagens

O problema do produtor-consumidor com N mensagens


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Barreiras

� Uso de uma barreiraa) processos se aproximando de uma barreirab) todos os processos, exceto um, bloqueados

pela barreirac) último processo chega, todos passam


EscalonamentoIntrodução ao Escalonamento (1)

� Surtos de uso da CPU alternam-se com períodos de espera por E/Sa) um processo orientado à CPUb) um processo orientado à E/S

44


Introdução ao Escalonamento (2)

Objetivos do algoritmo de escalonamento45


Escalonamento em Sistemas em Lote (1)

Um exemplo de escalonamento job mais curto primeiro

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Escalonamento emSistemas em Lote (2)

Escalonamento em três níveis

47


Escalonamento emSistemas Interativos (1)

� Escalonamento por alternância circular (round-robin)a) lista de processos executáveisb) lista de processos executáveis depois que B usou todo

o seu quantum48


Escalonamento emSistemas Interativos (2)

Um algoritmo de escalonamento com quatro classes de prioridade

49


Próximo Processo Mais Curto

23


Escalonamento GaranHdo

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25

Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 33

Escalonamento em Sistemas de Tempo-Real

Sistema de tempo-real escalonável •  Dados

– m eventos periódicos – evento i ocorre dentro do período Pi e

requer Ci segundos •  Então a carga poderá ser tratada

somente se

11

mi

i i

CP=

≤∑


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Technology

instruo tslterafeira

um algoritmo

um exemplo

escalonamento garanhdo

exceto um

um monitor

b processo

uma palavra