Multiprogramação

A Multiprogramação faz com que a CPU fique com vários programas simultaneamente ativos na memória (consiste em dividir a memória em N partições fixas de tamanhos variados) e permite que um programa seja executado enquanto outro espera por E/S. Ela faz a CPU suportar a execução de múltiplos programas independentes.

Na visão do SO, a multiprogramação tem a vantagem de melhorar o rendimento de utilização da CPU e dos periféricos.

Na visão do usuário tem a vantagem de permitir que ele explore tarefas concorrentes, por exemplo, editar e compilar, concorrentemente com a impressão de um ficheiro.

Outra vantagem é a de permitir múltiplos utilizadores concorrentes que, partilhando o tempo do CPU, obtêm assim uma ilusão de que cada um tem um computador dedicado, quando, na verdade o que se tem é o controle, pelo SO, de quais os momentos serão para alternar de um processo para outro.

Resumo de vantagens da multiprogramação

A primeira vantagem é a de suportar a execução de múltiplos programas independentes como ilustrado na figura 1.

Figure 1: Utilizadores concorrentes

O SO comuta alternadamente a execução entre os processos P1 e P2, associados a cada um dos utilizadores, para garantir que ambos são atendidos de forma equilibrada, ou seja, com um tempo de resposta aceitável. Para um computador cujo relógio interno tenha uma frequência da ordem de GigaHertz, o SO consegue suportar dezenas de utilizadores interactivos, mesmo que haja apenas um CPU. Cada utilizador tem tempos de resposta da ordem dos segundos, pelo que não se apercebe dos tempos em que o seu programa não está em execução.

A segunda vantagem da multiprogramação é tornar mais rentável a utilização do CPU. Quando um programa invoca READ e tem de aguardar pelos dados, que podem demorar um tempo indeterminado ou tempos muito elevados (ex, da ordem dos milisegundos, se estiverem a ser lidos de um disco), o SO põe outro programa em execução.

A mesma vantagem ocorre no caso da saída de dados, ou seja, quando um processo não consegue mais escrever num buffer cheio, ficando então bloqueado e dando oportunidade a outros processos.

A terceira vantagem é a de permitir a cooperação entre processos concorrentes numa mesma aplicação, como se ilustra na figura 2.

Figure 2: Processos concorrentes

Na perspectiva do SO a multiprogramação tem a vantagem de melhorar o rendimento de utilização do CPU e dos periféricos. Na perspectiva do utilizador tem a vantagem de lhe permitir explorar tarefas concorrentes, por exemplo, editar e compilar, concorrentemente com a impressão de um ficheiro. Outra vantagem é a de permitir múliplos utilizadores concorrentes que, partilhando o tempo do CPU, obtêm assim uma ilusão de que cada um dispõe de um computador dedicado, quando, afinal o que se passa é o controlo, pelo SO, de quais os momentos oportunos para comutar de um processo para outro.

CONCLUSÃO

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