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Introdução à Computação: Aula Prática - Sistemas Operacionais (simulando processos na memória)

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Slides da aula de Introdução à Computação

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Introdução à Computação: Aula Prática - Sistemas Operacionais (simulando processos na memória)

  1. 1. # Introdução à Computação # Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória) Prof. Leinylson Fontinele Pereira
  2. 2. Na aula anterior...  SISTEMAS OPERACIONAIS # Funções Básicas de um S.O. 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  3. 3. O que vamos aprender? SISTEMAS OPERACIONAIS # Simulando Processos na Memória # 6 exercícios práticos 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  4. 4. Vamos começar! 00:44 4 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  5. 5. Simulador SOsim 00:44 O SOsim é um simulador com recursos visuais que tem como principal objetivo apresentar os conceitos e técnicas encontrados nos Sistemas Operacionais multiprogramáveis modernos [Machado and Maia 2002] I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  6. 6. Simulador SOsim 00:44  Desenvolvido na linguagem Pascal utilizando paradigma de orientação a objetos, por [Maia 2001] como trabalho de mestrado. A ferramenta que possibilita através de uma interface gráfica a assimilação de alguns dos conceitos abordados em sala de aula na disciplina de Sistemas Operacionais. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  7. 7. Processos 00:44 7 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  8. 8. CPU-Bound x I/O-Bound 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  9. 9. 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória) Qual seria o contexto ideal?
  10. 10. CPU-Bound x I/O-Bound 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória) O ideal é ter no sistema uma mistura de processos cpu-bound com processos i/o-bound. Se todos os processos forem cpu-bound, o processador será o gargalo do sistema. Se todos forem i/o-bound, o processador ficará parado enquanto todos os processos tentam acessar os periféricos.
  11. 11. Escalonamento de Processos 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)  Quando um ou mais processos estão prontos para serem executados, o sistema operacional deve decidir qual deles vai ser executado primeiro, a parte do S.O. responsável por essa decisão é chamada escalonador
  12. 12. Algoritmo de Escalonamento 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)  Não preemptivo # O processo executa até o fim, sem ser interrompido;  Preemptivo # O processo executa em fatias de tempo determinadas pelo S.O.
  13. 13. Prática 1: Criação de Processos 00:44 a) Práticas de simulação #Execute o simulador SOsim e identifique as quatro janelas que são abertas na inicialização. #Crie um processo: janela Gerência de Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  14. 14. Prática 1: Criação de Processos 00:44 b) Análise Prática #Na janela Gerência de Processos, observe algumas informações sobre o contexto de software do processo como PID, prioridade, estado do processo e tempo de processador. #Na janela Gerência de Processador, observe o processo transacionando entre estados. #Na janela Gerência de Processador, movimente a barra de Clock de UCP e observe as variações ocorridas. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  15. 15. Prática 1: Criação de Processos 00:44 c) Questão teórica #Com base na observação do comportamento do processo criado, identifique se o processo é I/Obound ou CPU- bound? Justifique a resposta. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  16. 16. Prática 2: Tipos de Processos 00:44 a) Práticas de simulação #Reinicialize o simulador. #Crie um processo do tipo CPU-bound: janela Gerência de Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar (tipo de processo deve ser CPU-bound). #Crie outro processo do tipo I/O-bound: janela Gerência de Processos / Cria – janela Criação de Processos / Criar (tipo de processo deve ser I/O-bound). I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  17. 17. Prática 2: Tipos de Processos 00:44 b) Análise Prática #Na janela Gerência de Processos, observe as mudanças de estado dos dois processos. #Na janela Gerência de Processador, observe o comportamento dos processos e as mudanças de contexto em função do tipo I/O- bound e CPU-bound. #Na janela Gerência de Processos, compare a taxa de crescimento do tempo de processador dos dois processos. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  18. 18. Prática 2: Tipos de Processos 00:44 c) Questão teórica #Analise os efeitos gerados no caso de redução do tempo gasto na operação de E/S pelo processo I/O-bound. #O que é possível observar? I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  19. 19. Prática 3: PCB 00:44 a) Práticas de simulação #Reinicialize o simulador. #Crie dois novos processos: janela Gerência de Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  20. 20. Prática 3: PCB 00:44 b) Análise Prática #Na janela Gerência de Processos, observe as informações sobre o contexto de software e hardware dos processos criados. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  21. 21. Prática 3: PCB 00:44 c) Questão teórica #Identifique quais informações do PCB são estáticas ou dinâmicas e quais fazem parte do contexto de software e do contexto de hardware. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  22. 22. Prática 4: Estatísticas 00:44 a) Práticas de simulação #Reinicialize o simulador. #Ative a janela de Estatísticas em Console SOsim / Janelas / Estatísticas #Crie dois novos processos: janela Gerência de Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  23. 23. Prática 4: Estatísticas 00:44 b) Análise Prática #Na janela Estatísticas, observe as informações: número de processos, estados dos processos e processos escalonados. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  24. 24. Prática 4: Estatísticas 00:44 c) Questão teórica #Observe que em alguns momentos existem processos no estado de pronto porém nenhum em estado de execução. #Explique o porquê dessa situação. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  25. 25. Prática 5: Log de Execução dos Processos 00:44 a) Práticas de simulação #Reinicalize o simulador. #Ative a janela de Log em Console SOsim / Janelas / Log #Crie dois novos processos do tipo CPU-bound: janela Gerência de Processos / Cria – janela #Criação de Processos / Criar (tipo de processo deve ser CPU- bound). I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  26. 26. Prática 5: Log de Execução dos Processos 00:44 b) Análise Prática #Na janela Log, observe as informações sobre as mudanças de estado dos processos observando o tempo que cada processo permanece nos estados de Execução e Pronto. #Reinicalize o simulador parametrizando com um valor de fatia de tempo diferente observe as diferenças na janela Log I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  27. 27. Prática 5: Log de Execução dos Processos 00:44 c) Questão teórica #Analise comparativamente a concorrência de dois processos CPU-bound executando em dois sistemas operacionais que se diferenciam apenas pelo valor da fatia de tempo. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  28. 28. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos 00:44 a) Práticas de simulação #Reinicalize o simulador. #Crie dois novos processos: janela Gerência de Processos / Cria – janela Criação de Processos / Criar I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  29. 29. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos 00:44 b) Análise Prática #Na janela Gerência de Processos, observe as informações sobre o contexto de software dos processos criados. #Na janela Gerência de Processador, observe a concorrência no uso do processador pelos dois processos. #Compare percentualmente os tempos de uso do processador entre os dois processos I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  30. 30. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos 00:44 b) Análise Prática #Suspenda temporariamente um dos processos na janela Gerência de Processos / Suspender. #Observe os estados dos processos, a concorrência no uso do processador e novamente compare percentualmente os tempos de uso do processador entre os dois processos. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  31. 31. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos 00:44 b) Análise Prática #Libere o processo do estado de espera (suspenso) na janela Gerência de Processos / Prosseguir. #Elimine um dos processos na janela Gerência de Processos / Finalizar I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  32. 32. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos 00:44 c) Questão teórica #Ao se eliminar um processo em estado de suspenso, o processo não é eliminado imediatamente. #Reproduza essa situação no simulador e explique o porquê da situação. I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  33. 33. Gerência do Processador 00:44 33 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  34. 34. Gerência da Memória Virtual 00:44 37 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  35. 35. 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória) O que acontece se aumentarmos a prioridade de um processo? Testem!
  36. 36. Material: https://sites.google.com/site/leinylsonuespi 00:44 Aula baseada no material de:  Arquitetura de Sistema Operacionais, Machado/Maia - 4a Edição – Editora LTC I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  37. 37. Nesta aula vimos... SISTEMAS OPERACIONAIS # Simulando Processos na Memória # 6 exercícios práticos 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  38. 38. Na próxima aula veremos...  1ª Avaliação # Conteúdos abordados nas aulas 3, 4, 5 e 6 00:44 I.C.C.: Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS (Simulando Processos na Memória)
  39. 39. Alguma Dúvida? 00:44 Até a prova... leinylson@gmail.com

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