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SISTEMAS OPERACIONAIS

Leandro Coelho

Comunicao entre Processos

Plano da Aula2

Componentes bsicos

Componentes do Sistema

Gerncia de processos

Conceito escalonamentoConceito escalonamento

Tipos de escalonadores

Critrios de rendimento

Algoritmos de escalonamento

Final multi-nvel

Estruturas de Comunicao entre Processos

Acesso Regio Crtica

Soluo:

Hardware

Sistemas OperacionaisComunicao entre Processos

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Hardware

Software


Acesso Regio Crtica Hardware

Impede mudana de contexto antes de entrar na RC

Usado pelo SO para manipular Estrutura de Dados


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Usado pelo SO para manipular Estrutura de Dadoscompartilhadas

:

Desabilita Interrupes ;

Regio Crtica ;

Habilita Interrupes ;

:


Acesso Regio Crtica

Hardware

Inibir interrupes


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Inibir interrupes

Soluo mais simples - antes de entrar na regio crtica oprocesso inibe todas as interrupes e desinibe-asimediatamente antes de sair

Soluo indesejvel - o utilizador no deve ter poder para inibiras interrupes;


Acesso Regio Crtica

Hardware

Inibir interrupes


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Inibir interrupes

Em sistemas multiprocessador no funciona

Tcnica normalmente utilizada apenas pelo sistema operacionalmas no aconselhada como mecanismo de excluso mtua deprocessos utilizador


Acesso Regio Crtica

Hardware

Instruo Test-And-Set (TSL)


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Uma das instrues do processador

Em uma nica instruo:

L varivel

Armazena valor num registrador

Atribui novo valor varivel

Execuo atmica

No pode ser interrompida


Acesso Regio Crtica

Hardware



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TSL reg, var

(reg = var & var = 0)

Entra_RC:

TSL AX, chave

CMP AX, 1 (AX = 1?)

JNE Entra_RC (Se AX = 0 v para Entra_RC)


Acesso Regio Crtica (TSL)


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Key = 1AX T1= ?Key = 0AX T1= 1

Thread A

...

TSL AX, Key

CMP AX, 1

JNE RegCrt

...

Regiao_Critica

...

MOV Key, 1

Thread B

...

TSL AX, Key

CMP AX, 1

JNE RegCrt

...

Regiao_Critica

...

MOV Key, 1

Thread A

Thread B

AX T1= ?AX T2= ?

CPU: AX= ?CPU: AX= 1

AX T1= 1




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AX T1= 1Key = 0

Thread A

...

TSL AX, Key

CMP AX, 1

JNE RegCrt

...

Regiao_Critica

...

MOV Key, 1

Thread B

...

TSL AX, Key

CMP AX, 1

JNE RegCrt

...

Regiao_Critica

...

MOV Key, 1

Thread A

Thread B

AX T1= 1AX T2= ?


AX T2= 0




11

AX T1= 1Key = 0

Thread A

...

TSL AX, Key

CMP AX, 1

JNE RegCrt

...

Regiao_Critica

...

MOV Key, 1

Thread B

...

TSL AX, Key

CMP AX, 1

JNE RegCrt

...

Regiao_Critica

...

MOV Key, 1

Thread A

Thread B

AX T1= 1AX T2= 0



Acesso Regio Crtica


Garante a Excluso Mtua


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Garante a Excluso Mtua

Problema:

Gera espera ocupada

Desperdcio de CPU

Soluo?


Acesso Regio Crtica (Software)


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BloqueioBloqueio



Precisamos bloquear a thread quando a RC estiverocupada para evitar a espera ocupada


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ocupada para evitar a espera ocupada

Colocar a thread para dormir

Quando a RC ficar livre tem-se que acordar a athread que estava dormindo



System Calls

Sleep(x) coloca o processo/thread para dormir


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Sleep(x) coloca o processo/thread para dormir (bloqueado) aguardando na fila do sinal x.

Wakeup(x) acorda um processo/thread que esteja aguardando pelo sinal x.

Se a fila de s estiver vazia, o sinal se perde.

Atmicas.



System Calls

Problema


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Problema

Suponha uma Fila de objetos e duas threads concorrendo a ela.

O que ocorre se a thread que insere encontrar a fila cheia?

Vai dormir at que o primeiro objeto seja retirado da fila cheia.

O que ocorre se a thread que remove encontrar a fila vazia?

Vai dormir at que o primeiro objeto seja inserido na fila vazia.




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Thread_Produtor() Thread_Consumidor() int max = 3;

max representa o tamanho da filacont representa o nmero de dados na fila.

Thread_Produtor(){while (1) {if (cont == max)

SLEEP(posLivre);Produz_Item();cont ++;if (cont == 1)

WAKEUP(posOcupada);}}

Thread_Consumidor() {while(1) {

if (cont == 0)SLEEP(posOcupada);

Consome_Item();cont --;if (cont == max -1)

WAKEUP(posLivre);}}

Thread A

Thread B

int max = 3;int cont = 0;Sinal posLivre, Sinal posOcupada;




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Thread_Produtor() Thread_Consumidor() Bloqueioint max = 3; Thread_Produtor(){while (1) {if (cont == max)






WAKEUP(posLivre);}}

Thread A

Bloqueio

Thread B





19

Thread_Produtor() Thread_Consumidor() int max = 3; Bloqueioint max = 3; Thread_Consumidor() Thread_Produtor(){while (1) {if (cont == max)






WAKEUP(posLivre);}}

Thread A

Thread B


Bloqueioint max = 3;int cont = 1;Sinal posLivre, Sinal posOcupada;




WAKEUP(posLivre);}}




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Thread_Produtor() Thread_Consumidor() int max = 3; Thread_Produtor(){while (1) {if (cont == max)






WAKEUP(posLivre);}}

Thread A

Thread B




Consideraes Sleep/Wakeup :

Eliminam a espera ocupada


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Eliminam a espera ocupada

No garantem Excluso Mtua

Entre testar uma condio e tomar uma deciso (Sleep ou Wakeup) pode haver preempo

Bloqueio de processos/threads


Pratica Produtor-Consumidor


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