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Escalonamento da CPU, Mapa Mental 05 SO 2025/2 Davi Campos Sutil -…
Escalonamento da CPU
Escalonamento para Multiprocessadores
Torna-se mais complexo com múltiplas CPUs
multiprocessador pode se aplicar a:
Multicore
Multithreaded
NUMA
múltiplos processadores, cada um com sua memória local
Heterogêneo
Abordagens
Multiprocessamento Assimétrico (ASMP)
processador mestre faz o controle
Multiprocessamento Simétrico (SMP)
todos compartilham fila de prontos
Estratégias de SMP
Fila única de threads ou fila por processador
Problemas em Multicore
Competição por memória (memory stall)
Troca de núcleo perde cache
(reduz desempenho)
Solução
Simultaneous Multithreading (SMT/HyperThreading)
Balanceamento de carga
Mantém carga distribuída entre processadores
Tipos
Push
redistribuição periódica de tarefas
Pull
processador ocioso puxa tarefas de outro ocupado
Afinidade de processador
Evita mover processo entre CPUs
mantém cache quente
Leve
SO tenta manter no mesmo núcleo
Rígida
processo define quais CPUs pode usar
Algoritmos de Escalonamento
First Come, First Served (FCFS)
Simples
não-preemptivo
Problema:
Efeito Comboio
processos curtos esperam longos
Favorece CPU-bound
prejudica I/O-bound
Ruim para sistemas interativos
Shortest Job First (SJF)
Escolhe processo com menor burst de CPU
Tipos
Não-preemptivo
CPU fica até o fim do burst
Preemptivo (SRTF)
Processo menor interrompe o atual
Vantagem
tempo médio de espera mínimo
Desvantagem
difícil prever o próximo tempo de burst
Escalonamento por Prioridade
Pode ser:
Preemptivo
não-preemptivo
SJF é um caso especial de prioridade
prioridade = tempo de CPU estimado
Problema
starvation
baixa prioridade nunca executam
Solução
aging
aumentar prioridade com o tempo
Round Robin (RR)
Cada processo recebe um quantum de tempo (q)
Após q, processo é interrompido e volta ao fim da fila
Se há n processos
Cada processo usa 1/n do tempo da CPU
Desempenho
q grande
se aproxima do FCFS
q pequeno
muito overhead
Melhor tempo de resposta
maior turnaround médio
Multilevel Queue
Fila de prontos dividida em várias subfilas
Pode ter prioridade fixa entre as filas
Alternativa
fatia de tempo para cada fila
Multinível com Feedback
podem mudar de fila conforme seu comportamento
Implementa envelhecimento automaticamente
Parâmetros
Número de filas
Algoritmo em cada fila
Critérios de promoção/rebaixamento
Mapa Mental 05
SO 2025/2
Davi Campos Sutil