Escalonamento de Processos

Escola Superior de Tecnologia e Gestão de BejaCurso de Engenharia Informática

Cadeira de Sistema Operativos

(Adaptado dos slides que acompanham o livro “Operating Systems” de William Stallings)

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sObjectivos do Escalonamento

• Tempo de resposta

• Taxa de saída

• Eficiência do processador

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sTipos de Escalonamento

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sEscalonamento a Longo Prazo

• Determina quais os programas que são admitidos pelo sistema para processamento

• Controla o nível de multiprogramação (mais processos maior o nível de multiprogramação)

• Quanto mais processos, menor a percentagem de tempo de processador atribuída a cada um

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sEscalonamento de Médio

Prazo• Parte da função de swapping

• Baseado na necessidade de controlar o nível de multiprogramação (mais swapping mais programas que podem correr maior o nível de multiprogramação)

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sEscalonamento de Curto

Prazo• Conhecido com escalonador (scheduler,

dispatcher)

• É executado frequentemente

• Chamado após a ocorrência de certos eventos:– Interrupções do relógio (clock) do sistema– Interrupções de E/S– Chamadas ao sistema– Sinais

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sPrioridades

• O escalonador escolherá sempre um processo com uma prioridade maior

• Podem existir várias filas de processos preparados, cada qual associada a um nível de prioridades

• Os processos de prioridade baixa podem nunca correr (starvation)– possibilidade de alteração da prioridade com

base na idade e história de execução de um processo

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sModo de Decisão

• Não apreensão– Quando um processo se encontra no estado

correndo, continua neste estado até terminar ou se bloquear num operação de E/S

• Apreensão– O processo que está a correr pode ser interrompido

e colocado na lista de processos preparados

– Permite um melhor serviço pois impede que um processo monopolize o processador por muito tempo

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sExemplo de Escalonamento

de Processos

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sPrimeiro-Chegar-Primeiro-

Servido(1)

• Cada processo é introduzido na lista Preparados• Quando o processo corrente termina a execução,

o mais antigo na lista Preparados é seleccionado

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sPrimeiro-Chegar-Primeiro-

Servido(2)• Um processo pequeno pode ter que

esperar muito tempo até ser executado

• Favorece os processos CPU-bound– Os processos com E/S têm de esperar que

os processos CPU-bound terminem

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sRound-Robin(1)

• Utiliza apreensão baseada num relógio• É definida uma quantidade de tempo durante a

qual cada processo utiliza o processador

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sRound-Robin(2)

• Periodicamente é gerada uma interrupção do relógio

• Quando ocorre um interrupção o processo que se encontra a correr é colocado na lista de Preparados– É escolhido o processo preparado que

correu há mais tempo

• Este intervalo de tempo é conhecido como fatia de tempo ou quantum

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sFeedback

• Não é necessário saber o tempo de execução de cada processo

• Mecanismo de Prioridades Dinâmicas• Penaliza os processos que tenham corrido

durante mais tempo

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sEscalonamento Tradicional do

UNIX• Multilevel feedback com round robin em

cada uma das filas de prioridades

• As prioridades são recalculadas uma vez por segundo

• A prioridade de um processo mantém-se numa banda de prioridades

• É utilizado um factor de ajustamento para manter o processo na banda atribuída

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sBandas

• Por ordem decrescente de prioridades– Swapper– Controlo dispositivos de E/S orientados

para blocos (e.g. disco)– Manipulação de ficheiros– Controlo dispositivos de E/S orientados

para caracteres (e.g. teclado)– Processos do utilizador