Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 1

Comunicação InterprocessoCondições de Disputa (corrida)

Dois processos querem ter acesso simultaneamente à memória compartilhada: requer implementação de exclusão mútua

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Regiões Críticas (1)

Quatro condições necessárias para prover exclusão mútua:

1. Nunca dois processos simultaneamente em uma região crítica

2. Nenhuma afirmação sobre velocidades ou números de CPUs

3. Nenhum processo executando fora de sua região crítica pode bloquear outros processos

4. Nenhum processo deve esperar eternamente para entrar em sua região crítica

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Regiões Críticas (2)

Exclusão mútua usando regiões críticas

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Exclusão Mútua com Espera Ociosa (1)

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

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Exclusão Mútua comEspera Ociosa (2)

Solução de Peterson para implementar exclusão mútua

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Exclusão Mútua comEspera Ociosa (3)

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 fatal

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Semáforos

São variáveis que indicam o sinal de acordar para um processo.

Se o valor = 0, indica que nenhum sinal de acordar foi possível.

Se o valor > 0, o sinal será decrementado de uma unidade e o processo será acordado.

Semáforos possuem duas operações: down e up.

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Semáforos

O problema do produtor-consumidor usando semáforos

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Mutex (mutual exclusion)

Implementação de mutex_lock e mutex_unlock

São semáforos usados para a exculsão mútua. Ele é destinado a garantir que somente um processo por

vez esteja lendo ou escrevendo no buffer.

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Monitores (1)

Exemplo de um monitor

É uma coleção de procedimentos, variáveis e estruturas de dados, agrupadas em um tipo especial de módulo ou pacote.

Somente um processo pode estar ativo em um monitor em um dado momento.

É uma construção da linguagem de programação e assim, o compilador sabe que ele é especial.

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Monitores (2)

• Delineamento do problema do produtor-consumidor com monitores– somente um procedimento está ativo por vez no monitor– o buffer tem N lugares

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Troca de MensagensSão chamadas ao sistema. Usa duas primitivas: send e receive

Ex.:send(destination, &message);receive(source , &message)

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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

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Problemas clássicos de IPC

IPC – Inter-Process Communication

Necessário para a coordenação mútua entre processos

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Jantar dos Filósofos

• Filósofos comem/pensam• Cada um precisa de 2

garfos para comer• Pega um garfo por vez• Como prevenir deadlock

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O Problema dos Leitores e Escritores

• Como gerenciar o acesso de vários usuários a uma base de dados e a escrita nessa base de dados.

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O Problema do Barbeiro Sonolento (1)

Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 19

EscalonamentoIntrodução ao Escalonamento (1)

• Surtos de uso da CPU alternam-se com períodos de espera por E/S

a) um processo orientado à CPUb) um processo orientado à E/S

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Introdução ao Escalonamento (2)

Objetivos do algoritmo de escalonamento

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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

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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 quantum

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Um algoritmo de escalonamento com quatro classes de prioridade

Escalonamento emSistemas Interativos (2)