Processos e Threads

1. Scheduling

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SchedulingIntrodução ao Scheduling (1)

Tempo de utilização de CPU alterna com periodos de esperapor E/S– A) um processo com longos tempos de utilização de CPU– B) um processo com longos tempos de operações de E/S

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Quando mudar de processo?

Nonpreemptive: (Win3.1) a aplicação devolve o controlo ao SO (por E/S ou voluntáriamente)

Preemptive: (UNIX, WinNT) SO dá e retira o controlo do sistema à aplicação

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Objectivos dos algoritmos de scheduling

Todos os sistemas• Fiablidade: cada processo tem uma parte igual de CPU• Cumprimento de politica: garantir que a politica de gestão é cumprida• Equilibrio: todas as partes do sistema têm de estar ocupadas

Sistemas Batch• Troughput: maximizar o número de processos por hora• Turnaround time: minimizar o tempo que um processo leva para terminar• Utilização de CPU: manter o CPU sempre ocupado

Sistemas Interactivos• Tempo de resposta: resposta aos pedidos deve ser rapida• Proporcionalidade: resposta às expectativas do utilizador

Sistemas em Tempo-Real• Cumprimento de prazos: evitar perca de dados• Predição: evitar degradação de qualidade em sistemas multimedia

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Scheduling em sistemas batch

First come first served (nonpreemptive)– A ordem de chegada dita a ordem em que os processos são

executadosShortest Job First (nonpreemptive)– Processo com o tempo mais curto de execução é o primeiro a ser

executadoShortest Remaining Time Next (preemptive)– Tempo restante de execução mais curto é o proximo a ser executado

Three-Level Schedulling– O scheduler é distribuido em três níveis: sistema/memoria/CPU

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Scheduling em sistemas batch (1)

a) Ordem original dos processosb) Processo mais curto é o primeiro a ser executado.

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Scheduling em sistemas batch (2)

Scheduling a três níveis: Sistema / Memoria/ CPU

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Scheduling em sistemas interactivos

Round-Robin Scheduling

Priority Scheduling

Multiple Queues

Shortest Process Next

Lottery Scheduling

Fair Share Sheduling

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Scheduling em sistemas interactivos (1)Round Robin

Round Robin Scheduling– Lista de processos prontos para serem executados– Lista de processos prontos para serem executados após o

processo B ter utilizado o seu tempo

Todos os processos são igualmente importantesConceito de quantum igual para todos os processos:

Minimizar o tempo de troca de contexto entre processos

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Scheduling em sistemas interactivos(2)Priority Scheduling

Algoritmo de scheduling com quatro níveis de prioridade

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Scheduling em sistemas em tempo-real

Tempo é essêncial !!!

Tipos de sistemas:

– Hard real-time: existem eventos essências que têm de ser processados (controlo)

– Soft real-time:certos eventos podem não ser processados sendo apenas não conveniente (comunicações)

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Scheduling em sistemas em tempo-real

Sabendo que:– m eventos periódicos

– evento i ocorre no intervalo Pi e requer Ci segundos

A carga de processamento pode ser processada se:

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mi

i i

CP=

≤∑

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Policy versus Mechanism

Separate what is allowed to be done with how it is done– a process knows which of its children threads are important and need

priority

Scheduling algorithm parameterized– mechanism in the kernel

Parameters filled in by user processes– policy set by user process

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Thread SchedulingNível de Kernel

Scheduling de Threads ao níveldo Kernel

– Cada Thread depende do SO

– 1 ms para troca de contexto

– Quantums de 50 ms por processo

– Threads correm 5 ms/CPU

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Thread Scheduling Nível de Utilizador

Scheduling de Threads ao níveldo Utilizador

– SO fica com menos carga

– Aplicação pode ter politicaespecifica

– Quantums de 50 ms por processo

– Threads correm 5 ms/CPU