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Sistemas Operacionais
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   Profº Carlos Melo
Livro recomendado


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       Capítulo 2
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        Threads
O modelo de processo
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Eventos que causam a criação de processos:

•   Inicialização de sistema.
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    processo por um processo em execução.
•   Requisição do usuário para criar um novo processo.
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Término de processos

Eventos que causam o término de um processo:

•   Saída normal (voluntária).
•   Saída por erro (voluntária).
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•   Cancelamento por outro processo (involuntário).
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•     Bibliotecas não reentrantes
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        •     Reescrever a biblioteca
        •     Utilizar bloqueadores (locker)

•    Gerenciamento de pilhas
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Categorias dos algoritimos de
          escalonamento
•     Em lote.
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•   Primeiro a chegar, primeiro a ser servido.
•   Tarefa mais curta primeiro.
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Tarefa mais curta primeiro
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   •   Escalonamento por chaveamento
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   •   Escalonamento por prioridades.
   •   Filas mútiplas.
   •   Próximo processo mais curto.
   •   Escalonamento garantido.
   •   Escalonamento por loteria.
   •   Escalonamento por fração justa.
Escalonamento por chaveamento circular
Escalonamento por prioridades
Escalonamento de threads




                  (Continua)
(Continuação)
Escalonamento Windows Server
1.   Conceitos básicos:
     •   Trabalho
           Relaciona as cotas e limites de recursos como:
               o Número máximo de processos
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           Impõe restrições aos processos, como:
               o Não permitir que o processo obtenha privilégio de administrador, mesmo com a senha
                 correta

     •   Processo
           Recipiente de recursos
           Contém um ID único
           Lista de manipuladores
           Ficha de acesso
           Possui uma ou mais threads
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Escalonamento Windows Server
  • Thread
      Base para o sistema de escalonamento
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      Mais threads podem ser criadas dinamicamente através de
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        o Modo usuário
        o Modo núcleo
      Pode ter uma ficha de acesso que sobreporá a ficha de seu
       processo
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Escalonamento Windows Server
1. Filamentos
   • Também conhecida como thread de usuário (mundo Unix)
   • Processos leves
   • Escalonamento no espaço de usuário, pelo programa que o criou
Escalonamento Windows Server
Escalonamento Windows Server
1.   Escalonamento baseado em prioridades
2.   Todo processo, ao ser criado, recebe uma prioridade base
     •   Tempo real
     •   Alta
     •   Acima do normal
     •   Normal
     •   Abaixo do normal
     •   Ociosa


3.   Toda thread por sua vez também possui uma prioridade base ao ser criada
     •   Tempo crítico
     •   Mais alta
     •   Acima do normal
     •   Normal
     •   Abaixo do normal
     •   Mais baixa
     •   ociosa
Escalonamento Windows Server
Escalonamento Windows Server
1. Prioridades de 16 a 31 pertencem a processos do sistema


2. As prioridades de processos do sistema são chamadas de tempo
   real, mas não há garantia de atendimento em um tempo especificado


3. Prioridade de 1 a 15 pertencem a processos de usuário


4. Prioridade 0 é dada ao thread ocioso, responsável por zerar as
   páginas de memória para o gerenciador de memória


5. Thread ocioso executa apenas quando o sistema está ocioso
Escalonamento Windows Server
Escalonamento (Funcionamento)


          Escalonamento Windows Server
Escalonamento Windows Server
1. O escalonamento ocorre quando:
  • O thread bloqueia em um semáforo, mutex, evento E/S...
  • O thread sinaliza um objeto (up no semáforo)
  • O quantum do thread em execução expira
  • Uma operação de E/S termina
  • Uma espera temporizada expira


2. Regras do escalonamento:
  • Nenhuma mudança de prioridade para threads do sistema
    é permitida
  • Uma thread de usuário nunca será promovida a uma
Escalonamento Windows Server
• A prioridade de um thread de usuário aumenta quando:
    Operação de E/S termina
      o   1 unidade para disco
      o   2 unidades para porta serial
      o   6 unidades para o teclado
      o   8 unidades para a placa de som
    Ao sair de um semáforo, mutex ou outro evento
      o 2 unidades para processos de primeiro plano
      o 1 unidade para processos de segundo plano
    Um processo de GUI desperta
      o 2 unidades para processos de primeiro plano
      o 1 unidade para processos de segundo plano

                         48
Escalonamento Windows Server
• A prioridade de um thread de usuário diminui quando:
    Quando um thread ocupa todo o seu quantum

• Promoções emergenciais ocorrem quando:
    Uma thread fica muito tempo sem executar (promovido para
     prioridade 15)
    Depois de 2 quantuns, essa prioridade é retirada
     abruptamente, voltando para a prioridade original

• Os quantum adotados são:
    Windows Vista, XP, 2000 professional = 20 ms
    Windows 2003 server monoprocessado = 120 ms
    Windows 2003 server multiprocessado = quantum depende da
     frequência do clock
Escalonamento Windows Server




        50
Condições de corrida e regiões críticas
Condições de corrida
Regiões críticas
Condições necessárias para evitar condições de corridas:

•   Dois processos não podem estar simultaneamente dentro de suas regiões
    críticas.

•   Nada pode ser afirmado sobre a velocidade ou sobre o número de CPUs.

•   Nenhum processo sendo executado fora de sua região crítica pode bloquear
    outros processos.

•   Nenhum processo deve esperar eternamente para entrar em sua região
    crítica.
Processos threads senai
Exclusão mútua com espera ociosa

 Propostas para obtenção de exclusão mútua:

 •   Desabilitando interrupções.
 •   Variáveis do tipo trava.
 •   Chaveamento obrigatório.
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Chaveamento obrigatório
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