Comunicação Interprocesso
Condições 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.
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(b) Processo 1.
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4
Exclusão Mútua com
Espera Ociosa (2)
Solução de Peterson para implementar exclusão mútua
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Exclusão Mútua com
Espera 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)
São semáforos usados para a exculsão mútua. Ele é
destinado a garantir que somente um processo por
vez esteja lendo ou escrevendo no buffer.
Implementação de mutex_lock e mutex_unlock
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Monitores (1)
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.
Exemplo de um monitor
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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 Mensagens
São chamadas ao sistema.
Usa duas primitivas: send e receive
Ex.:
send(destination, &message);
receive(source , &message)
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Barreiras
•
Uso de uma barreira
a) processos se aproximando de uma barreira
b) todos os processos, exceto um, bloqueados
pela barreira
c) 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)
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Escalonamento
Introdução ao Escalonamento (1)
•
Surtos de uso da CPU alternam-se com
períodos de espera por E/S
a) um processo orientado à CPU
b) um processo orientado à E/S
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Introdução ao Escalonamento (2)
Objetivos do algoritmo de escalonamento
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20
Escalonamento em
Sistemas em Lote (1)
Um exemplo de escalonamento job mais curto primeiro
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Escalonamento em
Sistemas em Lote (2)
Escalonamento em três níveis
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Escalonamento em
Sistemas Interativos (1)
•
Escalonamento por alternância circular (roundrobin)
a) lista de processos executáveis
b) lista de processos executáveis depois que B usou todo
o seu quantum
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Escalonamento em
Sistemas Interativos (2)
Um algoritmo de escalonamento com quatro classes
de prioridade
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