Este documento descreve uma aula prática sobre sistemas operacionais utilizando um simulador chamado SOsim. A aula inclui seis exercícios práticos simulando processos na memória e abordando tópicos como criação de processos, tipos de processos, PCB, estatísticas, log de execução e suspensão/eliminação de processos.

1. # Introdução à Computação #
Aula Prática - SISTEMAS OPERACIONAIS
(Simulando Processos na Memória)
Prof. Leinylson Fontinele Pereira

2. Na aula anterior...
 SISTEMAS OPERACIONAIS
# Funções Básicas de um S.O.
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3. O que vamos aprender?
SISTEMAS OPERACIONAIS
# Simulando Processos na Memória
# 6 exercícios práticos
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4. Vamos começar!
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5. Simulador SOsim
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O SOsim é um simulador com recursos visuais
que tem como principal objetivo apresentar os
conceitos e técnicas encontrados nos Sistemas
Operacionais multiprogramáveis modernos
[Machado and Maia 2002]
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6. Simulador SOsim
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 Desenvolvido na linguagem Pascal utilizando paradigma de orientação a objetos,
por [Maia 2001] como trabalho de mestrado. A ferramenta que possibilita através
de uma interface gráfica a assimilação de alguns dos conceitos abordados em sala
de aula na disciplina de Sistemas Operacionais.
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7. Processos
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8. CPU-Bound x I/O-Bound
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Qual seria o contexto ideal?

10. CPU-Bound x I/O-Bound
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O ideal é ter no sistema uma mistura de
processos cpu-bound com processos i/o-bound. Se
todos os processos forem cpu-bound, o processador
será o gargalo do sistema. Se todos forem i/o-bound,
o processador ficará parado enquanto todos os
processos tentam acessar os periféricos.

11. Escalonamento de Processos
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 Quando um ou mais processos
estão prontos para serem
executados, o sistema
operacional deve decidir qual
deles vai ser executado
primeiro, a parte do S.O.
responsável por essa decisão é
chamada escalonador

12. Algoritmo de Escalonamento
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 Não preemptivo
# O processo executa até o fim, sem ser interrompido;
 Preemptivo
# O processo executa em fatias de tempo determinadas pelo S.O.

13. Prática 1: Criação de Processos
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a) Práticas de simulação
#Execute o simulador SOsim e identifique as quatro janelas
que são abertas na inicialização.
#Crie um processo: janela Gerência de Processos / Criar –
janela Criação de Processos / Criar.
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14. Prática 1: Criação de Processos
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b) Análise Prática
#Na janela Gerência de Processos, observe algumas informações
sobre o contexto de software do processo como PID, prioridade,
estado do processo e tempo de processador.
#Na janela Gerência de Processador, observe o processo
transacionando entre estados.
#Na janela Gerência de Processador, movimente a barra de Clock
de UCP e observe as variações ocorridas.
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15. Prática 1: Criação de Processos
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c) Questão teórica
#Com base na observação do comportamento do processo
criado, identifique se o processo é I/Obound ou CPU-
bound? Justifique a resposta.
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16. Prática 2: Tipos de Processos
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a) Práticas de simulação
#Reinicialize o simulador.
#Crie um processo do tipo CPU-bound: janela Gerência de
Processos / Criar – janela Criação de Processos / Criar (tipo de
processo deve ser CPU-bound).
#Crie outro processo do tipo I/O-bound: janela Gerência de
Processos / Cria – janela Criação de Processos / Criar (tipo de
processo deve ser I/O-bound).
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17. Prática 2: Tipos de Processos
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b) Análise Prática
#Na janela Gerência de Processos, observe as mudanças de estado
dos dois processos.
#Na janela Gerência de Processador, observe o comportamento
dos processos e as mudanças de contexto em função do tipo I/O-
bound e CPU-bound.
#Na janela Gerência de Processos, compare a taxa de crescimento
do tempo de processador dos dois processos.
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18. Prática 2: Tipos de Processos
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c) Questão teórica
#Analise os efeitos gerados no caso de redução do tempo
gasto na operação de E/S pelo processo I/O-bound.
#O que é possível observar?
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19. Prática 3: PCB
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a) Práticas de simulação
#Reinicialize o simulador.
#Crie dois novos processos: janela Gerência de Processos /
Criar – janela Criação de Processos / Criar.
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20. Prática 3: PCB
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b) Análise Prática
#Na janela Gerência de Processos, observe as informações
sobre o contexto de software e hardware dos processos
criados.
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21. Prática 3: PCB
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c) Questão teórica
#Identifique quais informações do PCB são estáticas ou
dinâmicas e quais fazem parte do contexto de software e do
contexto de hardware.
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22. Prática 4: Estatísticas
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a) Práticas de simulação
#Reinicialize o simulador.
#Ative a janela de Estatísticas em Console SOsim / Janelas /
Estatísticas
#Crie dois novos processos: janela Gerência de Processos /
Criar – janela Criação de Processos / Criar
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23. Prática 4: Estatísticas
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b) Análise Prática
#Na janela Estatísticas, observe as informações: número de
processos, estados dos processos e processos escalonados.
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24. Prática 4: Estatísticas
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c) Questão teórica
#Observe que em alguns momentos existem processos no
estado de pronto porém nenhum em estado de execução.
#Explique o porquê dessa situação.
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25. Prática 5: Log de Execução dos Processos
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a) Práticas de simulação
#Reinicalize o simulador.
#Ative a janela de Log em Console SOsim / Janelas / Log
#Crie dois novos processos do tipo CPU-bound: janela Gerência
de Processos / Cria – janela
#Criação de Processos / Criar (tipo de processo deve ser CPU-
bound).
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26. Prática 5: Log de Execução dos Processos
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b) Análise Prática
#Na janela Log, observe as informações sobre as mudanças
de estado dos processos observando o tempo que cada
processo permanece nos estados de Execução e Pronto.
#Reinicalize o simulador parametrizando com um valor de
fatia de tempo diferente observe as diferenças na janela Log
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27. Prática 5: Log de Execução dos Processos
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c) Questão teórica
#Analise comparativamente a concorrência de dois processos
CPU-bound executando em dois sistemas operacionais que
se diferenciam apenas pelo valor da fatia de tempo.
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28. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos
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a) Práticas de simulação
#Reinicalize o simulador.
#Crie dois novos processos: janela Gerência de Processos /
Cria – janela Criação de Processos / Criar
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29. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos
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b) Análise Prática
#Na janela Gerência de Processos, observe as informações
sobre o contexto de software dos processos criados.
#Na janela Gerência de Processador, observe a concorrência
no uso do processador pelos dois processos.
#Compare percentualmente os tempos de uso do processador
entre os dois processos
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30. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos
00:44
b) Análise Prática
#Suspenda temporariamente um dos processos na janela
Gerência de Processos / Suspender.
#Observe os estados dos processos, a concorrência no uso do
processador e novamente compare percentualmente os
tempos de uso do processador entre os dois processos.
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31. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos
00:44
b) Análise Prática
#Libere o processo do estado de espera (suspenso) na janela
Gerência de Processos / Prosseguir.
#Elimine um dos processos na janela Gerência de Processos /
Finalizar
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32. Prática 6: Suspensão e Eliminação de Processos
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c) Questão teórica
#Ao se eliminar um processo em estado de suspenso, o
processo não é eliminado imediatamente.
#Reproduza essa situação no simulador e explique o porquê
da situação.
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33. Gerência do Processador
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34. Gerência da Memória Virtual
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O que acontece se aumentarmos a
prioridade de um processo?
Testem!

36. Material: https://sites.google.com/site/leinylsonuespi
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Aula baseada no material de:
 Arquitetura de Sistema Operacionais, Machado/Maia - 4a
Edição – Editora LTC
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37. Nesta aula vimos...
SISTEMAS OPERACIONAIS
# Simulando Processos na Memória
# 6 exercícios práticos
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38. Na próxima aula veremos...
 1ª Avaliação
# Conteúdos abordados nas aulas 3, 4, 5 e 6
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39. Alguma Dúvida?
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Até a prova...
leinylson@gmail.com