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Escalonamento (Scheduling) da CPU, Lucas Codeco Mapa Mental 4SO 2023/1 -…

- - - - Mantenha a CPU tão ocupada quanto possível
        
        uso da CPU fica entre 40 e 90%
    - - Número de processos que completam sua execução por unidade de tempo.
  - - - Tempo em que um processo esteve esperando na fila de prontos
    - - Tempo de quando uma solicitação foi submetida até a primeira reposta ser produzida
    - - Quantidade de tempo para executar um processo em particular.
      - tempo transcorrido da submissão do processo até a sua conclusão
      - tempo total
- - - - executando -> esperando
      - Termina
    - - macOS antes da versão 10 Windows 3.1
  - - - executando -> pronto
      - esperando-> pronto
    - - Unix e Linux
      - Windows 95 e posteriores
      - macOS
  - - - troca para o modo usuário
      - salto para o local apropriado no programa do
        usuário para reiniciar esse programa
      - Troca de contexto
    - - tempo para que o despachante termine um processo e inicie outro em execução
- - - - (SJF é um escalonamento por prioridade onde a prioridade é o próximo tempo de burst de CPU previsto)
    - - Menor int = maior prioridade
        
        Preemptivo
        
        (COMO SJF)
        
        Não Preemptivo
        
        Stardavation (estagnação): – processos com baixa
        prioridade podem nunca ser executados
        
        Aging (Envelhecimento): à medida que o tempo
        passa, aumenta a prioridade do processo
  - - - Depois que esse tempo tiver passado, o processo é interrompido (“preemptado”) e acrescentado ao final da fila de prontos.
      - normalmente 10-100 milissegundos.
  - - - Menores na frente
        
        Associa a cada processo a extensão de seu próximo burst de CPU e escalona os processos pelo menor tempo.
    - - dois esquemas:
        
        não preemptivo
        
        uma vez a CPU dada ao processo, ele não pode
        ser apropriado até que termine seu burst de CPU.
        
        preemptivo
        
        se um novo processo chega com tamanho de burst de CPU menor que o tempo restante do processo atualmente em execução, apropria.
        
        ShortestRemaining Time First (SRTF).
  - - - primeiro plano (interativo)
        
        RR
      - segundo plano (batch)
        
        FCFS
    - - Escalonamento com prioridade fixa
        
        Serve tudo em primeiro plano, depois em segundo plano.
        
        Possibilidade de estagnação
      - Fatia de tempo
        
        cada fila recebe uma certa quantidade de tempo de CPU, que ela pode escalonar entre seus processos
        
        isto é, 80% para primeiro plano no RR, 20% para segundo plano no FCFS
  - - - ordem de chegada
        
        O processo executa até que:
        
        Realiza uma chamada ao sistema
        
        Termina a sua execução
    - - não preemptivo
        
        Favorece processos CPU-bound
  - - - o envelhecimento pode ser implementado dessa forma
    - - Número de filas
        
        Algoritmos de escalonamento para cada fila
        
        Método usado para determinar em qual fila um processo entrará quando esse processo precisar de serviço
      - Método usado para determinar quando fazer o upgrade de um processo
        
        Método usado para determinar quando rebaixar um processo
- - - - Núcleos Multithread
      - Sistemas NUMA
      - Processadores Multicore
      - Multiprocessamento Heterogêneo
    - - Todas as threads podem estar em uma única fila de prontos (comum ao sistema)
    - - Problema: inconsistencia de cache qunado umathread ou processo migra de CPU (exemplo)
      - Tipos:
        
        Afinidade rígida:
        
        permite que um processo especifique um subconjunto de processadores em que ele pode ser executado
        
        Afinidade flexível/leve:
        
        SO tenta manter o processo em um único processador, mas é possível que um processo migre entre processadores
    - - Objetivo: Tentar manter a carga de trabalho distribuída uniformemente entre todos os processadores num sistema SMP.
        
        Necessária apenas quando cada processador tem sua própria fila de processos elegíveis.
      - Tipos:
        
        Migração pull:
        
        Processador ocioso puxa uma tarefa
        esperando de um processador ocupado.
        
        Migração push:
        
        Uma tarefa específica verifica periodicamente a carga de cada processador e eventualmente redistribui a carga
    - - Apenas Threads de kernel são escalonadas
      - Threads nivel usuario são gerenciadas pelas bibliotecas e o kernel nao as conhece
      - Para executar numa CPU, as threads no nível de usuário precisam ser mapeadas a uma thread no nível do kernel, utilizando um LWP
- - - - Arquitetura Heterogenea
        
        Arquitetura Homogenea
        
        como vários núcleos de CPU iguais, de mesma arquitetura/conjunto de instruções
        
        Multiprocessamento Homogeneo
        
        Multiprocessamento Heterogeneo
        
        núcleos diferenciados visando maior eficiência energética (nucleos de eficiencia e desempenho).
        
        Núcleos Identicos
        
        Núcleos diferenciados, especializados em determinadas tarefas e que possuem, com isso, conjuntos de instruções diferenciadas