PSSAV - Simulação de Escalonamento de Processos

Este artigo tem por objetivo apresentar o escalonamento de processos utilizando a ferramenta "Process Scheduling Simulation, Analyzer and Visualization" (PSSAV). Esta ferramenta é útil para demonstrar de forma didática o comportamento de diferentes escalonamentos, enriquecendo a aprendizagem de estudos introdutórios sobre sistemas operacionais.

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Por: João Cristiano Monteiro da Silva em 22/01/2013


Escalonamentos: FCFS e Round-Robin



Escalonamento FCFS

Escalonamento First Come-First Served (FCFS) adota a política de que o processo que chegar primeiro ao estado de pronto será selecionado para a execução.

Possui as seguintes características:
  • Estrutura → Contém uma fila para armazenar os processos que estão no estado de pronto;
  • Funcionamento → Quando um processo passa para o estado de pronto, ele entrará no final da fila e será escalonado quando chegar ao seu início;
  • Classificação → Não preemptivo, pois um processo não pode ser interrompido quando está sendo executado;
  • Deficiência → Impossibilidade de prever quando um processo terá a sua execução iniciada; falta de uma estrutura para melhorar o tempo médio de espera dos processos; processo CPU-bound tem vantagem em relação ao processo I/0-bound.

Escalonamento Round-Robin

Escalonamento Round-Robin (RR), cuja tradução é escalonamento em ciclo, foi o primeiro modelo a propor uma implementação que simulasse a multitarefa em tempo real. Esta metodologia propõe que os processos revezem o uso da CPU através de uma unidade de tempo denominada quantum (“q”), cujo valor é determinado pela implementação do sistema operacional, podendo ter a duração de 10 a 100 milissegundos.

Após se encerrar o quantum, o processo escalonado deve ceder o lugar na CPU a outro processo. Portanto, o comportamento da metodologia ocorrerá em função do valor do quantum:
  • Elevado valor de quantum → Funcionará semelhante ao FCFS, pois os processos poderão ser executados até o final;
  • Baixo valor de quantum → Haverá grande sobrecarga ao sistema, pois utilizará a maior parte do tempo para a troca de contexto.

Neste modelo os processos prontos ficam organizados em uma fila circular do tipo FIFO (primeiro a chegar, é o primeiro a sair). O escalonador percorrerá a fila e revezará a execução dos processos até que todos acabem.

Logo, este escalonamento obterá as seguintes características:
  • Tempo de retorno e de resposta aumenta de acordo com o número de processos na fila;
  • Maior complexidade de implementação;
  • Aumento no custo operacional, devido à mudança constante de contexto de processos;
  • Preemptivo, pois um processo pode ser interrompido quando está sendo executado;
  • Menor quantidade de processos finalizados em um determinado intervalo de tempo (throughput);
  • Melhor tempo de resposta.

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Páginas do artigo
   1. Introdução ao escalonamento de processos
   2. Escalonamentos: FCFS e Round-Robin
   3. Escalonamentos: Shortest Job Next e Shortest Remaining Time
   4. Sobre o programa de simulação e execução
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Comentários
[1] Comentário enviado por geekaia em 23/01/2013 - 07:27h

Legal, eu não sabia que este programa existia. Na época que fiz a disciplina de sistemas operacionais o professor utilizava o SOsim "emulado" com o wine.

http://www.training.com.br/sosim/

[2] Comentário enviado por jcristiano em 23/01/2013 - 10:09h

Obrigado pelo comentário, geekaia.

Também usavamos o SOsim, com base no livro Arquiteturas de Sistemas Operacionais.
Depois começamos a usar o EPSOsim ( https://sites.google.com/site/EPSOsim/ ).

Eu acho que o PSSAV possui duas características principais: é multiplaforma e bem mais coerente didaticamente.


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