O documento discute os conceitos de processos, threads, comunicação entre processos e problemas clássicos relacionados. Aborda técnicas como semáforos, monitores e regiões críticas para sincronização de acesso a recursos compartilhados e evitar condições de corrida. Apresenta exemplos como o problema do produtor-consumidor, jantar dos filósofos e barbeiro sonolento.

1. Sistemas Operacionais
-Gerência de Processos
Ernesto Massa
(slides fornecidos pela Prentice Hall
e adaptados para esta disciplina)
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2. Processos e Threads
 Processos
 Threads
 Comunicação interprocesso
 Problemas clássicos de IPC
 Escalonamento
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3. Condições de Corrida
 Exemplo 1: 1 3
7 7
Processo Processo
A
2
7 B 4
7+1 7-1
6 5
8 6
 Resultado Final: Contador = 8 (ERRO!)
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4. Condições de Corrida
 Exemplo 2: Processo
2 suspenso
A
8 recebe CPU
10
Y 1 9
5 6 7 8
próxima
4
entrada
3 7
6 4 5
X 7 8
Processo 3 recebe CPU
 Valor armazenado pelo B 7 suspenso
processo B é perdido.
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5. Condições de Corrida
 Região Crítica:
 Parte do código onde é feito acesso a recursos
compartilhados, e que podem levar a
condições de corrida.
 Ex: Processo A.
 Código normal
 Início da Seção Crítica (Protocolo de Entrada)
 Seção Crítica
 Término da Seção Crítica (Protocolo de Saída)
 Código normal
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6. Regiões Críticas
 Quatro condições são necessárias
para prover exclusão mútua:
 Nunca dois processos simultaneamente
em uma região crítica
 Nenhuma afirmação pode ser feita sobre
velocidades ou números de CPUs
 Nenhum processo executando fora de sua
região crítica pode bloquear outros
processos
 Nenhum processo deve esperar
eternamente para entrar em sua região
crítica
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7. Soluções de Software
 Implementações de uso das regiões
críticas sem a espera ocupada:
 Semáforos (Counting Semaphores);
 Semáforos Binários
 Mutex (Mutual Exclusion Semaphores);
 Monitores.
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8. Soluções de Software
 Chamadas sleep e wakeup:
 Sleep:
 Coloca o processo chamador no estado de
espera.
 Wakeup:
 Coloca um outro processo que está em
espera no estado de pronto.
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9. Soluções de Software
 Semáforos:
 Ferramenta de sincronização criada por
Dijkstra (1965);
 Características:
 Variável inteira;
 Não negativa.
 Manipulados exclusivamente por duas
operações atômicas:
 DOWN (generalização do sleep)
 UP (generalização do wakeup)
 Implementados como chamada ao sistema.
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10. Problema Produtor Consumidor
Semáforos
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11. Monitores
 Exemplo de um
monitor
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12. Problemas Clássicos de
Comunicação entre Processos
 Problemas que ilustram situações reais de
conflitos gerados pela concorrência entre
processos.
 O Jantar dos Filósofos (Filósofos Glutões)
 O Barbeiro Sonolento
 Leitores e Escritores
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13. Jantar dos Filósofos
 Filósofos
comem/pensam
 Cada um precisa de 2
garfos para comer
 Pega um garfo por vez
 Como prevenir deadlock
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14. Jantar dos Filósofos
 Uma solução errada para o
problema do jantar dos filósofos
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15. O Barbeiro Sonolento
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16. Barbeiro Sonolento
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17. Leitores e Escritores
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