2009 1 - sistemas operacionais - aula 5 - semaforos e problemas classicos
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O documento discute os conceitos de processos, threads, comunicação entre processos e problemas clássicos relacionados. Aborda técnicas como semáforos, monitores e regiões críticas para sincronização de acesso a recursos compartilhados e evitar condições de corrida. Apresenta exemplos como o problema do produtor-consumidor, jantar dos filósofos e barbeiro sonolento.
2009 1 - sistemas operacionais - aula 5 - semaforos e problemas classicos
- 1. Sistemas Operacionais -Gerência de Processos Ernesto Massa (slides fornecidos pela Prentice Hall e adaptados para esta disciplina) 1 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 2. Processos e Threads Processos Threads Comunicação interprocesso Problemas clássicos de IPC Escalonamento Pearson Education 2 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 3. Condições de Corrida Exemplo 1: 1 3 7 7 Processo Processo A 2 7 B 4 7+1 7-1 6 5 8 6 Resultado Final: Contador = 8 (ERRO!) Pearson Education 3 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 4. Condições de Corrida Exemplo 2: Processo 2 suspenso A 8 recebe CPU 10 Y 1 9 5 6 7 8 próxima 4 entrada 3 7 6 4 5 X 7 8 Processo 3 recebe CPU Valor armazenado pelo B 7 suspenso processo B é perdido. Pearson Education 4 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 5. Condições de Corrida Região Crítica: Parte do código onde é feito acesso a recursos compartilhados, e que podem levar a condições de corrida. Ex: Processo A. Código normal Início da Seção Crítica (Protocolo de Entrada) Seção Crítica Término da Seção Crítica (Protocolo de Saída) Código normal Pearson Education 5 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 6. Regiões Críticas Quatro condições são necessárias para prover exclusão mútua: Nunca dois processos simultaneamente em uma região crítica Nenhuma afirmação pode ser feita sobre velocidades ou números de CPUs Nenhum processo executando fora de sua região crítica pode bloquear outros processos Nenhum processo deve esperar eternamente para entrar em sua região crítica Pearson Education 6 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 7. Soluções de Software Implementações de uso das regiões críticas sem a espera ocupada: Semáforos (Counting Semaphores); Semáforos Binários Mutex (Mutual Exclusion Semaphores); Monitores. Pearson Education 7 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 8. Soluções de Software Chamadas sleep e wakeup: Sleep: Coloca o processo chamador no estado de espera. Wakeup: Coloca um outro processo que está em espera no estado de pronto. Pearson Education 8 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 9. Soluções de Software Semáforos: Ferramenta de sincronização criada por Dijkstra (1965); Características: Variável inteira; Não negativa. Manipulados exclusivamente por duas operações atômicas: DOWN (generalização do sleep) UP (generalização do wakeup) Implementados como chamada ao sistema. Pearson Education 9 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 10. Problema Produtor Consumidor Semáforos Pearson Education 10 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 11. Monitores Exemplo de um monitor Pearson Education 11 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 12. Problemas Clássicos de Comunicação entre Processos Problemas que ilustram situações reais de conflitos gerados pela concorrência entre processos. O Jantar dos Filósofos (Filósofos Glutões) O Barbeiro Sonolento Leitores e Escritores Pearson Education 13 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 13. Jantar dos Filósofos Filósofos comem/pensam Cada um precisa de 2 garfos para comer Pega um garfo por vez Como prevenir deadlock Pearson Education 14 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 14. Jantar dos Filósofos Uma solução errada para o problema do jantar dos filósofos Pearson Education 15 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 15. O Barbeiro Sonolento Pearson Education 16 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 16. Barbeiro Sonolento Pearson Education 17 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição
- 17. Leitores e Escritores Pearson Education 18 Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição