GERENCIAMENTO DE PROCESSOS E MEMÓRIA

Transcrição

1 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS E MEMÓRIA

2 GRUPO ELAINE P. S. ALVES RAFAEL T. ROLDÃO VINICIUS A. ZANQUINI SAMUEL DISCIPLINA: SISTEMAS OPERACIONAIS 2º QUAD/2010 PROFº MARCELO NASCIMENTO

3 MOTIVAÇÃO 1. Sistema de fácil entendimento; 2. Funcionamento em todos os IBM PC; 3. Portabilidade. OUTROS: Destina-se a computadores pessoais;

4 HISTÓRICO O MINIX nasceu quando o UNIX era muito jovem (versão 6). UNIX opensource (sob licença da AT&T) e amplamente estudado em universidades. Até que...

5 HISTÓRICO Na versão 7, UNIX recebe restrições. Proibido o uso do código em aulas. Deficiência nos cursos: Falta de aulas sobre assuntos pouco abordados em teoria, mas muito úteis na prática.

6 HISTÓRICO Tanenbaum escreve MINIX em 1987 com fins acadêmicos. Igual UNIX para o usuário, mas não copiou código. Livre para edição e estudo. Principios: Compacto; Modular; Confiável. Versões: 1987 MINIX MINIX MINIX 3

7 HISTÓRICO MINIX elimina problemas legais no ensino de Sistemas Operacionais. Escrito uma década depois do UNIX, estrutura mais modular. Código mais legível que UNIX (milhares de linhas de comentários). Advento do POSIX.

8 HISTÓRICO Tanenbaum insatisfeito com software não confiável. Em 2004, produz MINIX 3. Modularidade, confiabilidade e menos de 4000 linhas. Versão atual, que será explorada na apresentação.

9 HISTÓRICO Primeiro computador de Linus rodava MINIX. Necessidade de recursos ausentes no MINIX o levaram a escrever kernel do Linux, com ajuda da comunidade 25/08/ /03/1994

10 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS ESTRUTURA DO MINIX O SISTEMA OPERACIONAL MINIX É CONSTRUÍDO EM CAMADAS.

11 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS DIVERSOS PROCESSOS PARA REALIZAR O CONTROLE DO SISTEMA. CAMADA 1 PROCESSOS DO KERNEL KERNEL REALIZA O CONTROLE DO ESTADO DOS PROCESSOS EM EXECUTANDO, PRONTO E BLOQUEADO. CLOCK RESPONSÁVEL PELAS INTERRUPÇÕES PARA CONTROLE DE TEMPO DE EXECUÇÃO DOS PROCESSOS. SYSTEM RESPONSÁVEL PELO CONTROLE DE CHAMADAS DE SISTEMA.

12 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS DUAS CHAMADAS DE SISTEMAS SÃO RESERVADAS PARA SE TRABALHAR COM PROCESSOS. FORK E EXEC PARA SE CRIAR QUALQUER PROCESSO, A SYSCALL FORK É CHAMADA. E PARA SE CARREGAR UM PROGRAMA NA MEMÓRIA, A SYSCALL EXEC É UTILIZADA. SIMILAR AO SISTEMA UNIX.

13 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS CADEIA DE PROCESSOS Reincarnation Server Process Manager File System Init User Process 1 User Process 2 User Process 3 User Process 1.1

14 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS ESCALONADOR DE PROCESSOS O MINIX IMPLEMENTA SISTEMA DE FILAS EM MULTI-NÍVEL. DEZESSEIS FILAS DE PRIORIDADE. FILA 0 MAIOR PRIORIDADE. FILA 15 MENOR PRIORIDADE. CADA FILA POSSUI O ALGORITMO DE ALTERNÂNCIA CIRCULAR. ENTRETANTO, SE ALGUM PROCESSO EM EXECUÇÃO FOR BLOQUEADO, ESTE SERÁ COLOCADO NO INÍCIO DA FILA. E TERÁ O RESTO DE SEU QUANTUM PARA EXECUTAR.

15 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS ESCALONADOR DE PROCESSOS OS PROCESSOS USUÁRIO RECEBEM PRIORIDADE INTERMEDIÁRIA. OS PROCESSOS SERVER POSSUEM PRIORIDADE ACIMA DO PERMITIDO PARA OS PROCESSOS USUÁRIO. OS PROCESSOS DRIVER ESTÃO ACIMA DOS SERVER. OS PROCESSOS KERNEL OCUPAM A FILA DE MAIOR PRIORIDADE.

16 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS ESCALONADOR DE PROCESSOS CADA NÍVEL POSSUI UM VALOR DE QUANTUM ESPECÍFICO. QUANTO MENOR A PRIORIDADE, MENOR SERÁ O VALOR DE QUANTUM PARA O PROCESSO. OS PROCESSOS DO SISTEMA POSSUEM UM QUANTUM MAIOR. IDEALMENTE, DEVERIAM EXECUTAR ATÉ SEREM BLOQUEADOS. POR SEGURANÇA, OS PROCESSOS DO SISTEMA SÃO PREEMPTIVEIS.

17 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS ESCALONADOR DE PROCESSOS AS FILAS NÃO SÃO ESTÁTICAS. PROCESSOS PODEM SE MOVER ENTRE AS FILAS. COMANDO NICE TÉCNICA DE ENVELHECIMENTO. SE ALGUM PROCESSO FOR PARA O PROCESSADOR EM SEQUÊNCIA, E ESTIVER IMPEDINDO A EXECUÇÃO DE PROCESSOS DE MAIS BAIXA PRIORIDADE. SUA PRIORIDADE SERÁ REDUZIDA. AGORA SE ESTE PROCESSO NÃO ESTIVER IMPEDINDO NENHUM OUTRO DE EXECUTAR, SUA PRIORIDADE SERÁ ELEVADA PARA O SEU MÁXIMO PERMITIDO.

18 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS COMUNICAÇÃO INTER-PROCESSOS REALIZADA POR TROCA DE MENSAGENS. MINIX É UM SO MULTI-PROGRAMAVEL. TRÊS PRIMITIVAS BÁSICAS: SEND RECEIVE SENDREC

19 GERENCIAMENTO DE PROCESSOS COMUNICAÇÃO INTER-PROCESSOS MENSAGENS SINCRONAS (RENDEZVOUS). SE UM PROCESSO A ENVIA UMA MENSAGEM PARA OUTRO PROCESSO B. ENTÃO A FICARÁ BLOQUEADO ATÉ B RECEBER A MENSAGEM. NÃO HÁ NECESSIDADE DE CAIXA-POSTAL. MENSAGENS DE TAMANHO FIXO, PREVINEM ESTOURO DE BUFFERS.

20 GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA Controlar partes da memória (em uso ou não) Alocar e desalocar memória para processos quando necessário. Intermediar a troca entre a memória principal e o disco Implementacao: Simples; Não utiliza paginação nem swapping. Gerenciador de memória monitora a memória livre através de uma lista de lacunas e do algoritmo do primeiro ajuste.

21 IMPLEMENTAÇÃO DO GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA Não faz parte do kernel; Processo gerenciador de memória; Mecanismo padrão de mensagens. Alocação de memória: São executadas apenas em duas ocasioes: Fork() ou Exec(). (a) Original (b) Após Fork() (c) Após Exec()

22 LAYOUT DE MEMÓRIA: Figura 3 (a)programa armazenado em disco (b) Programa alocado na memória para um único processo Espaço de Instruções e Dados Combinados. Vantagem: Implementação simples. Desvantagem: menos eficiente em maquinas com gerenciador de memoria melhor. Espaço de Instruções e Dados Separados. Vantagem: Mais eficiente; Desvantagem: Complica o termino do processo

23 BIBLIOGRAFIA OPERATING SYSTEMS Design and Implementation Andrew S. Tanenbaum, Albert S. Woodhull 2005 Editora Pretence Hall Links Interessantes: Página Oficial do MINIX 3