Conceitos Essenciais de Processos em Sistemas Operacionais

Conceitos Fundamentais de Processos

O que é um Processo?

O processo é a base para a implementação de sistemas multiprogramáveis.

Estrutura do Processo

Um processo pode ser entendido inicialmente como um programa em execução, mas o conceito é mais abrangente.

Hardware e Sistemas Multiprogramáveis

O hardware é fundamental para a implementação dos sistemas multiprogramáveis, onde os processos se alternam na utilização da UCP, podendo ser interrompidos e posteriormente restaurados.

Software e Alocação de Recursos

No software, são especificadas as características e limites dos recursos que podem ser alocados pelo processo, como o número máximo de arquivos abertos simultaneamente. (Ex: Grupos de identificação, quotas, privilégios).

Espaço de Endereçamento

Cada processo possui seu próprio espaço de endereçamento, que deve ser devidamente protegido do acesso dos demais processos.

Estados do Processo

Ciclo de Vida e Transições de Estado

O processo muda de estado durante seu processamento em função de eventos originados por ele próprio ou pelo sistema operacional.

Estado de Execução

Quando o processo está sendo processado pela UCP.

Estado Pronto

Quando o processo aguarda apenas para ser executado.

Estado de Espera

Quando o processo aguarda por algum evento ou recurso para prosseguir seu processamento.

Gerenciamento do Ciclo de Vida

Criação de um Processo

Ocorre a partir do momento em que o sistema operacional adiciona um novo PCB (Process Control Block) à sua estrutura e aloca um espaço de endereçamento na memória para uso.

Eliminação de um Processo

Todos os recursos associados ao processo são desalocados e o PCB é eliminado pelo sistema operacional.

Classificação de Processos

Processos CPU-Bound

Um processo CPU-Bound passa a maior parte do tempo no estado de execução e realiza poucas operações de leitura e gravação. É encontrado em aplicações científicas.

Processos I/O-Bound

Um processo I/O-Bound passa a maior parte do tempo no estado de espera. É encontrado em aplicações comerciais que se baseiam em leitura e gravação.

Processos Foreground

Um processo Foreground é aquele que permite a comunicação direta do usuário com o processo durante o seu processamento.

Processos Background

Um processo Background é aquele onde não existe comunicação com o usuário durante o seu processamento.

Formas de Criação de Processos

• Logon interativo
• Via linguagem de comando
• Via rotina do sistema operacional

Tipos e Relações entre Processos

Processos Independentes

É a maneira mais simples de implementar a concorrência em sistemas multiprogramáveis.

Subprocessos

São processos criados dentro de uma estrutura hierárquica.

Threads

A Thread foi introduzida na tentativa de reduzir o tempo gasto em criação, eliminação e troca de contexto.

Sinais

É um mecanismo que permite notificar processos de eventos pelo sistema operacional ou por outros processos.