Sistemas de Informação

Trabalho sobre gerenciamento de processos no processador

Sumário 1.0 Introdução

1.1 - Atividade 1 Criação de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 - Atividade 2: Tipos de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 - Atividade 3: PCB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 - Análise: Tempo de Processador de cada processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.5 - Atividade 4: Estatísticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.6 - Atividade 5: Log. de Execução dos Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.7 - Atividade 6: Suspensão e Eliminação de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.0 - Criação e Eliminação de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1- Responder as Questões da ATPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2 - Quais são as partes que compõem um processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3 - O que é espaço de endereçamento de um processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3 - Contexto de hardware. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4 - Contexto de software. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.5 - Espaço de endereçamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.6 - O que é espaço de endereçamento de um processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.7 - Foto do tipo de endereçamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.0 - Como a eliminação de um processo utiliza o mecanismo de sinais? . . . . . . . . . . . . . . .

3.1 - Sinais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 - Tipos de sinais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3 - Veja exemplo da criação à eliminação de processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4 - Como Gerenciar e Monitorara Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.5 - Definição de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.6 - foto de Exemplo de definição de processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.7 - Bloco de Controle de Processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.8 - Gerenciamento de Processos do Windows. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.9 - Descrição do Gerenciador de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.0 - Sub-Recursos – do Gerenciador de Processos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1- Monitor de recursos daCPU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2 - Gerenciamento em Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3 - Processos em Sistema GNU/Linux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.4 - Instalando O Sistema em Maquina virtual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.5 - Referências Bibliográficas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. .

1.1 - Atividade 1: Criação de Processos

a) Práticas de simulação: Execute o simulador SOsim e identifique as quatro janelas

que são abertas na inicialização. Crie um processo: janela Gerência de Processos / Criar

– janela Criação de Processos / Criar.

1º abrir

2º criar processos:

1.2 - Atividade 2: Tipos de Processos

a) Práticas de simulação:ƒ Reinicialize o simulador. ƒ Crie um processo do tipo

CPU-bound: janela Gerência de Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar

(tipo de processo deve ser CPU-bound).ƒ Crie outro processo do tipo I/O-bound: janela

Gerência de Processos / Cria – janela Criação de Processos / Criar (tipo de processo

deve ser I/O-bound).

1.3 - Atividade 3: PCB

a)Práticas de simulação:ƒ Reinicialize o simulador. ƒ Crie dois novos processos: janela

Gerência de Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar.

b)Análise Prática :ƒ Na janela Gerência de Processos / PCB, observe as informações

sobre o contexto de software e hardware dos processos criados.

1.4 - Análise: Tempo de Processador de cada processo:

Tempo CPU-bound: Ele muda a cada segundo de estado em EXECUÇÃO para estado

de PRONTO.

Tempo I/O-bound: a cada dez segundos ele muda de I/O-bound para Pronto.

Obs: I/O-bound: fica em estado de ESPERA por dez segundos e após os dez segundos

entra em estado de PRONTO, juntamente com o outro processo. Exatamente no décimo

segundo.

1.5 - Atividade 4: Estatísticas

Práticas de simulação: Na janela Estatísticas, observe as informações: número de

processos, estados dos processos e processos escalonados.

•Número de processos: 4 processos;

•Estado dos processos: 2 em estado de PRONTO, 0 em estado de EXECUÇÃO, e 2 em

estado de ESPERA.

•Processos Escalonados: 368,

•Tempo total de UCP: 368,

•Utilização da UCP: 60 %,

•Uso da memória: 80% livre.

1.6 - Atividade 5: Log. de Execução dos Processos

a) Práticas de simulação:ƒ Reinicialize o simulador;ƒ Ative a janela de Log. em

Console SOsim / Janelas / Log.;ƒ Crie dois novos processos do tipo CPU-bound: janela

Gerência de Processos / Cria – janela; Criação de Processos / Criar (tipo de processo

deve ser CPU-bound).

b) Na janela Log, observe as informações sobre as mudanças de estado dos processos

observando o tempo que cada processo permanece nos estados de Execução e Pronto.

ƒ

b) Obs: Considerando o processo acima na fatia de tempo em (1) um, os processos

se alternam a cada segundo da fatia de tempo,ficando: o (1º) um segundo em estado de

execução; o (2º) em estado de pronto; logo os seguintes: o (1º) fica em estado de pronto

e o (2º) em estado de execução e assim sucessivamente.

c)ƒ Reinicialize o simulador parametrizado com um valor de fatia de tempo diferente

observe as diferenças na janela Log.

Obs: considerando o mesmo processo acima más, na fatia de tempo em (5) cinco, os (2)

dois processos dividem a fatia de tempo do processador igualmente. A cada (5) cinco

segundos um dos processos em entra em estado de execução. E ficam por (1) um único

segundo juntos em estado de pronto e assim sucessivamente.

1.7 - Atividade 6: Suspensão e Eliminação de Processos

Obs: No decorrer da execução dos processos fica claro que; quando o (1º) processo esta

em estado de execução, o (2º) fica em estado de pronto e os outros (2) dois processos

ficam na fila. Quando o (1º) processo é suspenso, logo o (2º) processo entra em estado

de execução no lugar do (1º). E se o (2º) processo também for suspenso, logo o (3º)

processo entra em estado de execução.

O processo só entrará em estado de suspenso quando todos os processos da fila

estiverem em outro estado, que não seja em execução. Os processos em I/O-bound: por

exemplo ficam em estado de espera normalmente. E entram em estado de execução na

sua linha de fatia de tempo.

2.0 - Criação e Eliminação de Processos

Processos são criados e eliminados por motivos diversos. A criação de um processo

ocorre a partir do momento em que o sistema operacional adiciona um novo PCB a sua

estrutura e aloca um espaço de endereçamento na memória para uso. A partir da criação

do PCB, o sistema operacional já reconhece a existência do processo, podendo gerenciá-

lo e associar programas ao seu contexto para serem executados. No caso da eliminação

de um processo, todos os recursos associados ao processo são desalocados e o PCB

eliminado pelo sistema operacional.

2.1 – Responder as Questões da ATPS.

2.2- Quais são as partes que compõem um processo?

R= Um processo é formado por três componentes, estes são:

2.3 - Contexto de hardware - Contexto de Hardware: Tem como função o armazenamento de conteúdo, armazenando o conteúdo dos registradores

gerais da UCP, além dos registradores de uso específico como program couter (PC), stack pointer (SP) e registrador de status. O contexto de hardware armazena nos registradores do processador um processo que está em execução, no momento em que o processo perde a utilização da UCP, o sistema salva as informações no contexto de hardware do processo; 2.4 - Contexto de Software: Tem a função de especificar e limitar os recursos que podem ser alocados em um processo, como número máximo de arquivos abertos simultaneamente, prioridade de execução e tamanho do buffer para operações de E/S.O contexto de software é composto por três grupos de informações sobre o processo: identificação, quotas e privilégios; 2.5 - Endereçamento de um processo: Sua função é de endereçamento na área de memória pertencente ao processo onde as instruções e dados do programa são armazenados para execução. Cada processo possui seu próprio espaço de endereçamento, que deve ser devidamente protegido do acesso dos demais processos; Que juntos os três mantêm todas as informações necessárias para a funcionalidade de um programa.

2.6 - O que é espaço de endereçamento de um processo?

R= Em informática um espaço de endereçamento define uma faixa de endereços discretos, cada um dos quais pode corresponder a um registrador físico ou virtual, um modo de rede, dispositivo periférico, setor de disco ou outra entidade lógica ou física.

Um endereço de memória identifica uma locação física na memória de um computador de forma similar ao de um endereço residencial em uma cidade. O endereço aponta para o local onde os dados estão armazenados, da mesma forma como o seu endereço indica onde você reside. Na analogia do endereço residencial, o espaço de endereçamento seria uma área de moradias, tais como um bairro, vila, cidade ou país. Dois endereços podem ser numericamente os mesmos, mas se referirem a locais diferentes se pertencerem a espaços de endereçamento diferentes.

2.7-Foto do tipo de endereçamento

3.0 - Como a eliminação de um processo utiliza o mecanismo de sinais?

R= Um processo no estado de terminado não poderá ter mais nenhum programa

executado no seu contexto, porém o sistema operacional ainda mantém suas

informações de controle presentes em memória. Um processo neste estado não é

considerado mais ativo, mas como o PCB ainda existe, o sistema operacional pode

recuperar informações sobre a contabilização de uso de recursos do processo, como o

tempo total do processador. Após as informações serem extraídas, o processo pode

deixar de existir.

O término de processo pode ocorrer por razões como:

• término normal de execução;

• eliminação por outro processo;

• eliminação forçada por ausência de recursos disponíveis no sistema.

3.1 - Sinais

Sinais é um mecanismo que permite notificar processos de eventos gerados pelo sistema

operacional ou por outros processos. O uso de sinais é fundamental para a gerencia de

processos, alem de possibilitar a comunicação e sincronização entre processos.

• Indicam a ocorrência de condições excepcionais;

3.2 - Tipos de sinais;

• Divisão por zero; Acesso inválido a memória; Interrupção do programa; Termino de

um processo filho; Alarme;

• Existem sinais síncronos e assíncronos.

3.3 - Veja exemplo da criação à eliminação de processo:

3.4 - Como Gerenciar e Monitorara Processos.

Antes de descrever o processo de gerenciamento e monitoramento de processos há de se

observar alguns aspectos importante da área de processos.

3.5- Definição de Processos.

Processo, no contexto da informática, é um programa de computador em execução. O

conceito de processo pode ser definido como sendo o conjunto necessário de

informações para que o sistema operacional implemente a concorrência de programas.

A troca de um processo por outro no processador, comandada pelo sistema operacional,

é denominada mudança de contexto. É dessa maneira que o sistema operacional

implementa e gerencia um ambiente multiprogramável.

Um processo é formado por três partes, conhecidas como contexto de hardware,

contexto de software e espaço de endereçamento, que juntos mantém todas as

informações necessárias a execução de um programa.

Contexto de Hardware

– é onde o processo armazena o conteúdo dos registradores gerais da UCP.

Contexto de Software

– é fundamental para a implementação dos sistemas múltiprogramaveis, onde os

processadores se alternan na utilização da UCP, podendo ser interrompidos e

posteriormente restaurados.

O Espaço de Endereçamento

– é a área de memória pertencente ao processo onde instruções e dados do programa

são armazenados para execução.cada processo possui seu próprio espaço de

endereçamento, que deve ser dividamente protegido do acesso dos demais processos.

3.6 – foto de Exemplo de definição de processos:

3.7 - Bloco de Controle de Processo

O processo é implementado pelo sistema operacional através de uma estrutura de dados

chamada BLOCO DE CONTROLE DO PROCESSO (Process Control Block – PCB). A

partir do PCB, o sistema operacional mantém todas as informações sobre o contexto de

hardware, contexto de software e espaço de endereçamento de cada processo.

Os PCBs de todos os processos ativos residem na memória principal em uma área

exclusiva do sistema operacional. O tamanho desta área, geralmente, é limitada por um

parâmetro do sistema operacional que permite específica o numero Maximo de

processos que podem ser suportados simultaneamente pelo sistema.

3.8 - Gerenciamento de Processos do Windows

O gestor das tarefas é um instrumento que permite supervisionar os desempenhos de

sistemas e conhecer em tempo real o estado dos processos do sistema operacional. O

gestor das tarefas pode ser chamado pressionando simultaneamente as teclas

CTRL+ALT+DEL no ambiente do windows, ou clicando com o botão direito na barra

das tarefas e escolhendo “Gestor de tarefas” ou por último muito simplesmente chamá-

lo no menu Iniciar/executar com o comando (taskmgr.exe ).

O gestor das tarefas comporta 5 separadores:

Aplicações : permitindo ver as aplicações em funcionamento e agir sobre estas últimas

ativando o menu contextual com o botão direito. É então possível:

Ir para a tarefa, Pôr fim à tarefa, Reduzir a janela da tarefa, Aumentar a janela

da tarefa, Pôr a tarefa em primeiro plano, Mostrar o processo que corresponde à tarefa

Processo: permitindo ver a lista dos processos em execução e dar informações

relativas ao seu funcionamento. Por defeito, o gestor das tarefas mostra as

informações seguintes :

Nome da imagem (nome do realizável)

Nome do utilizador

Processador

Util. memória

É possível mostrar outros indicadores, entre os 25 indicadores disponíveis, indo a

Afixação/selecionar as colunas

Desempenho: dando representações gráficas da utilização do processador e o ficheiro

de troca (ficheiro swap).

Instalação em rede: dando estatísticas de utilização da banda concorrida nos

interfaces redes do computador

Utilizadores: dando informações sobre os utilizadores que têm acesso ao computador

e o estatuto das sessões. Um clique com o botão direito no nome de um utilizador

mostra um menu contextual que permite desligar ou fechar a sessão do utilizador.

3.9 – Descrição do Gerenciador de Processos:

Quando o gerenciador é executado ele é apresentado da forma a seguir no exemplo:

Foto do inicio aba aplicativos Foto aba processos

Foto da aba serviços Foto da aba desempenho

Foto da aba de rede foto da aba usuários

4.0 – Sub-Recursos – do Gerenciador de Processos - Em algumas abas encontramos uns

sub-recursos como na aba de desempenho, que encontramos o botão Monitor de

recursos, que é uma parte interessante do gerenciador.

Como pode-se ver na foto acima há vários recursos em execução incluindo as (Theads)

que estão destacadas em azul na horizontal.

Os estados dos processos que pode-se observar na barra (Status) os quais estão em

execução.

E acima pode se notar que existe mais abas. Ao lado das abas nota-se que há uns

gráficos interessantes que mostra os picos dos processos em execução.

Observando bem a foto da pra analisar qualquer dado referente ao uso da CPU, como

demonstra nos processos em execução onde um quadrinho superior mostra a

porcentagem de 13% do uso da CPU e no quadro ao lado de 90% de freqüência

máxima.

4.1- Monitor de recursos daCPU.

4.2 - Gerenciamento em linux

Para Sistemas GNU/Linux, todo tipo de programa, comando, aplicativo que esteja

executando é tratado como um processo. Na maioria das vezes, os processos são criados

e eliminados automaticamente (mortos) já que estão sob supervisão e responsabilidade

do kernel; mas existem algumas situações em que o sysadmin deverá intervir

manualmente para “matar” algum processo que por algum motivo esteja se

comportando mal, “rebelado ou revoltado”, travando ou não respondendo. Pode haver a

necessidade de parar algum processo que esteja consumindo muitos recursos do

equipamento ou simplesmente reinicializar o processo com uma prioridade maior ou

menor de execução

4.3 - Processos em Sistema GNU/Linux

Tempo de vida – define o tempo que este processo ficou em execução, existe

processos com tempo de vida curto, outros processos com tempo de vida mais longo.

Existem processos que executam desde quando o computador é ligado até que seja

desligado, estes processos são daemons servidores; daemons geralmente executam em

modo background e ficam aguardando que algum outro processo solicite seus serviços.

ID do processo (PID) – todo processo possui um PID que o identifica (pid é um

número inteiro que identifica cada processo em execução, sem possibilidade de serem

iguais entre os processos em execução; cada processo tem um número único de

identificação);

ID do user (UID) e ID do grupo (GID) – Esses atributos identificam o usuário

que iniciou o processo e o grupo que o usuário pertence; geralmente o significado disso

se presta para verificação de permissão, já que o usuário comum é limitado ao acesso

aos objetos do sistema de arquivos;

Processos parentes – os processos são parentes entre si (processos pai, processos

filhos) o init é o primeiro processo a ser executado pelo sistema, os próximos processos

são processos descendentes do init.

Monitoramento de processos

ps

O comando ps exibe uma lista dos processos em execução, também nos mostra qual

user executou o processo, pid do processo, tempo de execução, hora de inicialização,

etc, etc;

Sintaxe

# ps [opções]

As principais opções são:

a - Mostra os processos criados por você e de outros usuários do sistema.

x - Mostra processos que não são controlados pelo terminal.

u - Mostra o nome de usuário que iniciou o processo e hora em que o processo foi

iniciado.

Para uma averiguação mais detalhada é necessário utilizar uma combinação de opções.

Exemplo:

# ps -ef → este é uma combinação muito importante para mostrar processos ativos,

mostra o dono do processo, o pid, o time de execução do processo, em qual TTY esta

sendo executando o processo e mais algumas informações úteis para o sysadmin;

# ps -l → mostra o comando no formato longo;

# ps -aux → também é um combinação de opções bastante interessante;

maiores informações: # man ps.

Pstree

O comando pstree exibe uma lista dos processos em um formato de “arvore”, ficando

fácil de perceber quem são os processos “pai” e quem são os processos “filhos”;

(Sistemas linux trabalham com conceitos de herança, assim quando um processo é

criado a partir de outro processo já executando no sistema, dizemos que este é “processo

filho”; quem criou o processo é o “processo pai”)

Sintaxe

# pstree [opções][pid/usuario]

-a → exibe argumentos de linha de comando usada para iniciar processos;

-c → desabilita compactação de sub-arvore;

-h → destaca os ancestrais do processo atual;

-p → inclui os pids na saída;

-u [user] → mostra os processos executados pelo usuário setado;

4.4 - Instalando Sistema em Maquina virtual

■ abra o virtual Box, ■ escolher o tipo de programa

■Escolher o tamanho da memoria ■ Escolher o tamanho do HD

■Escolher o tipo de disco virtual ■ Escolher disco dinâmico

■Escolher o tamanho do arquivo ■Aqui já esta criada a Maquina virtual

■Próximo passo instalar a máquina virtual

■ Clicar no Butão NOVO

■ abrirá a tela seguinte e nomear e escolher o sistema a ser instalado

■ Escolher o tamanho da memória e depois criar o disco rígido

■ Escolher o tipo de Maquina virtual

■ o tipo de armazenamento (dinâmico ou fixo)

■ Por ultimo escolha o lugar onde instalar e o tamanho do Disco Virtual e criar.

■ Agora só instalar o sistema operacional, clique em iniciar

■ Escolha o modo de instalação

■E configure e estará pronto para uso.

4.5 - Referências Bibliográficas:

MACHADO, Francis Berenger; MAIA, Luiz

Paulo. Arquitetura de Sistemas Operacionais:

PLT. 1ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008.

https://docs.google.com/a/aedu.com/open?id=0B7egHuiPat_6QlhESFJMek9LQWM

http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/s9tkk4a3(v=vs.90).aspx

http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/s9tkk4a3(v=vs.90).aspx

http://pt.kioskea.net/contents/521-processo-windows-introducao http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/19242/000102159.pdf

ftp://ftp.unilins.edu.br/formigoni/SO/processosethreads.pdf

http://pt.wikipedia.org