Sistemas Operacionais

Processos

Processos

Conceito:

Processos é todo programa carregado na memória do computador para execução + o ambiente onde ele é executado.

Ele é uma entidade abstrata, formada pelos recursos de hardware e pela execução das instruções referentes a um algoritmo sendo executado pelo processador.

Processos

Todos os computadores são capazes de fazer várias coisas ao mesmo tempo.

Executar um programa, ler dados do disco exibir mensagens na tela

Tudo sendo executado “ao mesmo tempo” Esse mecanismo de trocas rápidas é chamado de

multiprogramação

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Em um ambiente multiprogramado a CPU salta de programa em programa.

Cada programa tem uma porção de tempo para ser executado.

Em um segundo a CPU pode trabalhar em vários programas

Falsa ilusão de paralelismo

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Algoritmo:

Um algoritmo é uma sequência finita de instruções bem definidas e não ambíguas, cada uma das quais pode ser executada num período de tempo finito.

Um algoritmo não representa necessariamente um programa de computador, mas sim os passos necessários para realizar uma tarefa.

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Algoritmo:

Processos

Função "SomaDeValores" variável:

SOMA,A,B: inteiro inicio

Escreva("Digite um numero") Leia(A) escreva("digite outro numero") leia(B) Soma <- A + B escreva(SOMA)

fim

Algoritmo:

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Um processo em execução utiliza os dispositivos abaixo, como disco, memória, processador

Unidade de Controle

Unidade Lógica

Aritmética

Registra-dores

Memória Principal

Teclado

Vídeo Disco

Processador

Barramento

Dispositivos de entrada e saída

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Programa x Processo

O programa é o algoritmo que expressa uma notação adequada, expressa em um conjunto organizado de instruções em linguagem natural ou codificada

O processo é uma atividade desempenhada pela CPU de ler o algoritmo, buscar os dados e executá-los segundo o algoritmo ordena.

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Componentes:

Código executável Registradores Pilha Dispositivos alocados Etc.

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Características:

Tempo de execução não constante Escalonamento

BCP (Bloco de Controle de Processo) Estrutura de dados que contém importantes

informações sobre os processos

Estado Situação característica na execução de processos

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Estados do Processo:

Novo Criação do contexto do processo

Pronto Processo apto a ser escalonado e receber o contexto de

um processador Em execução

Processo com controle de um processador Em espera

Processo quando um evento externo ocorrer Encerrado

Desalocados os recursos e eliminado o contexto

Processos

Cada programa a ser executado é trazido do disco para a memória principal, de onde os dados serão passados para os registradores no processador.

Ponteiro

Estado do Processo

Nome do Processo

Prioridade do Processo

Registradores

Limites de Memória

Lista de Arqvs. Abertos

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BCP é uma estrutura de dados que contém importantes informações sobre os processos.

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Chaveamento (troca) de contexto

Quando a posse da CPU é atribuida a outro processo (escalonamento), o sistema salva o estado do processo antigo e carrega o estado do processo novo.

O tempo de troca de contexto chama-se sobrecarga

O sistema não realiza trabalho útil enquanto realiza chaveamento

Operação cara (+ ou – 10% do tempo da CPU)

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O S.O. gerencia os processos através das system calls que realizam operações como criação, eliminação, sincronização, suspensão de processos, dentre outros.

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Criação de Processos:

É necessário algum modo de criar e finalizar processos durante a operação e quando for preciso.

Os eventos de criação são: Início do sistema. Execução de uma chamada ao sistema de criação

deprocesso por um processo já em execução. Requisição do usuário para criar um novo

processo Início de um job programado

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Criação de Processos:

Muitas vezes um processo em execução cria um outro processo para auxiliar na tarefa desempenhada.

• Exemplo–Recebe dados e processar

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Criação de Processos:

Em sistemas interativos os usuários podem iniciar a criação de um processo

Digitando uma linha de comando Clicando em um ícone.

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Criação de Processos:

Tecnicamente, um novo processo é criado por um processo existente executando uma chamada ao sistema de criação de processo.

system calls: Unix: fork Win32: CreateProcess

Criação de Processos:

Quando um SO é carregado, em geral criam-se vários processos.

Processos em primeiro plano Processos em segundo plano

Comandos para vizualização de processos: No windows Ctrl+Alt+Del linux/unix o comando ps

Processos

Execução do comando ps

Execução do Ctrl+Alt+Del

Finalização de Processos:

Todo processo, depois de iniciado, terá que ser finalizado.

A finalização pode ser: Saída normal (voluntária)

Unix: exit Windows: ExitProcess

Saída por erro (voluntária) divisão por zero

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Finalização de Processos:

A finalização pode ser:

Erro fatal (involuntário) Compilar um programa que não existe

javac teste.java Cancelamento por outro processo

No Unix: kill No Windows: TerminateProcess

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Próxima Aula:

Escalonamento de Processos

Obrigado

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