Processos e Gerência de Processador

A atividade a seguir deve ser feita de maneira individual. Todas as respostas podem ser encontradas na nossa APOSTILA. Leiam com atenção, não serei tão bonzinho como fui nas últimas atividades. Um documento de texto deve ser postado contendo as respostas das seguintes perguntas:

1) Defina de maneira detalhada toda a estrutura do processo (de acordo com o que vimos em sala de aula).

Primeiramente, precisamos falar o que é um processo, sendo esse um programa o qual está rodando no seu computador. No caso de um sistema atual, a CPU executa cada processo individualmente, em uma espécie de fila.

O ambiente também interfere em como o processo vai ser executado, tendo 3 principais: software, hardware e memória. A parte referente ao software é onde contém toda a parte lógica do processo, como a identificação, que contém dados da criação do processo, as quotas, que definem quanto de recurso determinado processo pode usar e, por último, os privilégios, que se referem às permissões do processo, em relação aos recursos do computador como um todo, e aos outros processos. A parte referente ao hardware define sobre os registradores, que vão armazenar os dados. E o espaço de endereçamento se refere a parte da memória que é reservada para cada processo, o qual é independente dos outros contextos.

Os estados do processo são o de criação, em que são separados todos os recursos necessários para a execução da tarefa, sendo que, cada processo só pode ser criado uma vez, o estado de pronto, em que o processo é realocado em uma fila para ser executado na CPU, o estado de execução, em que o processo é executado, só podendo haver um nesse estado, o estado de espera, em que são colocados os processos para que uma interrupção seja tratada e o estado de saída, que é o estado final, onde já está a tarefa devidamente executada.

Os processos podem sofrer várias mudanças de estado, mas as principais são:

Criação => Pronto: o processo foi criado, tem seus recursos alocados, e está apto a disputar o uso da CPU.

Pronto => Execução: o processo é o primeiro da fila de pronto e a CPU fica disponível, passando a ocupar a CPU, permanecendo em execução até que seja interrompido ou termine sua execução;

Execução => Pronto: o processo interrompido por fatia de tempo ou por prioridade. Ainda precisa de mais tempo na CPU para ser executado, não tem nenhuma intervenção pendente e volta à fila de pronto para disputar a uso da CPU.

Execução => Espera: processo foi interrompido por E/S, permanecendo nesse estado até que a interrupção seja tratada pelo sistema. Processo não pode disputar a CPU.

Espera => Pronto: Após tratamento da interrupção, o processo volta à fila de pronto para disputar novamente a CPU.

Execução => Saída: o processo terminou, e não mais disputará o uso da CPU.

Os processos podem ser de dois tipos específicos:

CPU-bound: São aqueles que utilizam mais processamento do que entrada de dados, são aqueles científicos ou de matemática.

I/O-bound: São aqueles que têm mais entrada de dados do que de processamento dos mesmos. Eles são encontrados em sistemas de gerenciamento de lojas, com muita leitura de dados e gravação.

2) Qual o nome se dá quando um processo é trocado por outro no processador?

Troca de um processo por outro no processador é denominada troca (mudança) de contexto.

3) É sabido que existem 5 estados do processo. Em qual desses estados apenas um processo pode estar? E em qual desses estados o processo passa apenas uma vez?

O estado em que só pode existir um processo é o de execução, em que acontece o ápice do processo, em que ele tem contato direto com o processador, podendo ser executado até o fim, ou posto em espera, devido à falta de recurso, ou necessidade de resposta de outro processo. E o estado em que o processo passa apenas uma vez é o de criação, pois os recursos necessários são todos definidos nessa parte, não precisando voltar aqui mais de uma vez.

4) Um certo processo