03 GERÊNCIA DO PROCESSADOR3.1 Introdução

Em sistemas multiprogramáveis múltiplos processos podem permanecer namemória principal compartilhando o uso da CPU.

Como diversos processos podem estarem estado de pronto devem ser estabelecidoscritérios para determinar qual processo será escolhido para fazer uso do processador (estadode pronto para estado de execução). Estes critérios são conhecidos como política deescalonamento,

Figura 01 – Mudança do Estado de um Processo

3.2 Critérios de Escalonamento

A figura abaixo explicita os diversos critérios de escalonamento de um processo. Ascaracterísticas do sistema operacional (sistemas de tempo compartilhado ou sistemas detempo real) irão determinar quais os principais aspectos na implementação de uma políticade escalonamento.

Figura 02- Critérios de Escalonamento

3.3 Funções de um Política de Escalonamento

São funções de uma política de escalonamento:

- Manter processador ocupado a maior parte do tempo- Balancear o uso da CPU entre os processos- Privilegiar aplicações críticas- Maximizar o throuput do sistema.- Maximizar o tempo de resposta

3.4 Escalonamentos Preemptivos e Não-Preemptivos

A preempção é a capacidade de um sistema operacional interromper um processoem execução e substituí-lo por um outro.

Nos ESCALONAMENTOS NÃO-PREEMPTIVOS nenhum evento externo podeocasionar a perda do uso do processador.]

Nos ESCALONAMENTO PREEMPTIVOS o sistema operacional podeinterromper um processo e passá-lo para o estado de pronto, a fim de alocar outro processona CPU.

O uso da preempção traz alguns benefícios como a possibilidade de se priorizar aexecução de processos como no caso de aplicações de tempo real onde o fator de tempo écrítico e Implementar políticas de escalonamento que compartilhem o processador demaneira mais uniforme.

3.4.1 Escalonamentos Não-PreemptivosNesta categoria enquadram-se os escalonamentos FIFO e SJF. As figuras abaixo

descrevem as características de cada um destes escalonamentos.

3.4.1.1 Escalonamento FIFO

Figura 03 – Escalonamento FIFO

Figura 04 - Escalonamento FIFO (vantagens e desvantagens)

Figura 05 - Escalonamento FIFO (exemplo)

3.4.1.2 Escalonamento SJF

Figura 06 – Escalonamento SJF

Figura 07 – Escalonamento SJF (Exemplo)

Figura 08 – Escalonamento SJF – Vantagens e Desvantagens

3.4.2 Escalonamentos Preemptivos

Nesta categoria enquadram-se os escalonamentos COOPERATIVO, CIRCULAR,POR PRIORIDADES e CIRCULAR POR PRIORIDADES. As figuras abaixo descrevemas características de cada um destes escalonamentos.

3.4.2.1 Escalonamento Cooperativo

Figura 09 – Escalonamento Cooperativo

Figura 10 – Escalonamento Cooperativo (vantagens e Desvantagens)

3.4.2.2 Escalonamento Circular

Figura 11 – Escalonamento Circular

Figura 12 – Escalonamento Circular (Exemplo)

Figura 13 – Escalonamento Circular (Vantagens e Desvantagens)

3.4.2.3 Escalonamento por Prioridades

Figura 14 – Escalonamento por Prioridades

Figura 15 – Escalonamento por Prioridades

Figura 16 – Escalonamento por Prioridades (Exemplo)

Figura 17 - Escalonamento por Prioridades (tipos de prioridades)

Figura 18 – Escalonamento por Prioridades (Vantagens e Desvantagens)

3.4.2.4 Escalonamento Circular por Prioridades

Figura 19 – Escalonamento Circular por Prioridades

3.4.2.5 Escalonamento por Múltiplas Filas

Figura 20 – Escalonamento por Múltiplas Filas

Figura 21 – Escalonamento por Múltiplas Filas (Vantagens e Desvantagens)

3.5 Políticas de Escalonamento em Sistemas de Tempo CompartilhadosOs sistema de tempo compartilhado caracterizam-se pelo processamento interativo

(aqueles que exigem tempo de resposta rápidos)A escolha da política para atingir este propósito deve levar em consideração o

compartilhamento da CPU de forma interativaA seguir mostraremos o comportamento dos processos CPU-Bound e I/O-Bound

nos escalonamentos apresentados.Amaioria dos sistemas operacionais de tempo compartilhado utilizam o

escalonamento circular com prioridades dinâmicas.

Figura 22 - Comportamento do Escalonamento FIFO com processos CPU-Bound e I/O Bound

Figura 23 - Comportamento do Escalonamento Circular com processos CPU-Bound e I/O Bound

Figura 24 - Comportamento do Escalonamento Circular com Prioridades nos processos CPU-Bound e I/O Bound

3.6 Políticas de Escalonamento em Sistemas de Tempo Real

Em Sistemas de Tempo Real é É garantida a execução de processos dentro delimites rígidos de tempo, sem o risco da aplicação ficar comprometida. O escalonamentodeve levar em consideração a importância de cada tarefa na aplicação. O escalonamento porprioridade é o mais adequado desde que a cada processo é associado uma prioridade emfunção da importância do processo dentro da aplicação