Escalonamento de Processos: Uma Introdução aos Conceitos e Algoritmos, Slides de Sistemas Operacionais

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DOCENTE: MISAEL LOPES

Gestão de Processos

SISTEMAS OPERATIVOS

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA LICENCIATURA EM: ENGENHARIA INFORMÁTICA DE GESTÃO

Windows 11 Task Manager

Ubuntu 22.04 LTS System Monitor

Escalonador(Scheduler)

Acesso a Estruturas de Dados do Kernel: Precisa acessar estruturas de dados no kernel para obter informações sobre os processos em execução, como suas prioridades, estados, tempos de execução, entre outros.

O que é Escalonador(Scheduler)?

Troca de Contexto

A mudança de contexto leva a uma sobrecarga (overhead) de tempo (tarefa cara): a) É preciso todas levar as informações do processo que está saindo/entrando na CPU em seu BCP (Bloco de controle de processo). b) Salvar o conteúdo dos registradores.

Componentes Envolvidos

1. Despachante (Dispatcher): a) Armazena e recupera o contexto; b) Actualiza as informações no BCP; c) Processo relativamente rápido.
2. Escalonador (Scheduler): a) Escolhe a próxima tarefa a receber o processador; b) Parte mais demorada.

Quando E/S ocorre, o Escalonador deve:

1. Executar o processo que estava esperando esse evento;
2. Continuar executando o processo que já estava sendo executado;
3. Executar um terceiro processo que esteja pronto para ser executado.

Categorias do Escalonador

1. Preemptivo: a) Quando um processo pode, por algum motivo, perder seu uso da CPU; b) Provoca uma interrupção forçada de um processo para que outro possa usar a CPU.
2. Não preemptivo: a) Permite que o processo sendo executado continue sendo executado.

Algoritmos de Escalonamento

1. Sistemas Batch (Lote)
2. Sistemas Interactivos
3. Sistemas de Tempo Real

Algoritmos de Escalonamento em Lote

(Batch)

1. Primeiro a entrar, primeiro a sair (First-in First-out )ou FIFO;
2. Menor Tarefa Primeiro (Shortest Job First ) SJF;
3. O Menor Tempo Restante será o Seguinte (Shortest Remaining Time Next ) SRTN;

Menor Tarefa Primeiro (Shortest Job

First)

1. Não preemptivo;
2. Deve-se prever o tempo de execução do processo;
3. Menor processo da lista é executado primeiro;
4. Tempo médio Desvantagens: a) Todos os processos precisam ser conhecidos de antemão. b) Se jobs (tarefas) curtas começarem a chegar, as tarefas longas podem demorar a ser executados.

O Menor Tempo Restante será o Seguinte (Shortest Remaining Time Next)

1. Preemptivo;
2. Versão preemptiva do MP;
3. Processos com menor tempo de execução são executados primeiro;
4. Se um processo novo chega e seu tempo de execução é menor do que o processo corrente na CPU, a mesma suspende o processo corrente e executa o processo que acabou de chegar.