INTERRUPÇÕES

FONTE: SISTEMAS OPERACIONAIS MODERNOS, 2a. EDIÇÃO

ESTADOS DE PROCESSOS

Quando um processo bloqueia, ele o faz porque logicamente não pode continuar, em geral porque está esperando pela entrada que ainda não está disponível. Também é possível que um processo que esteja conceitualmente pronto e capaz de executar seja bloqueado porque o sistema operacional decidiu alocar a CPU para outro processo por um tempo. Essas duas condições são completamente diferentes. No primeiro caso, a suspensão é inerente ao problema (você não pode processar a linha de comando do usuário até que ela tenha sido digitada). No segundo caso, trata-se de uma tecnicalidade do sistema (não há CPUs suficientes para dar a cada processo seu próprio processador privado). Na Figura 2.2 vemos um diagrama de estado mostrando os três estados nos quais um processo pode se encontrar:

1. Em execução (realmente usando a CPU naquele instante).

2. Pronto (executável, temporariamente parado para deixar outro processo ser executado).

3. Bloqueado (incapaz de ser executado até que algum evento externo aconteça).

Claro, os primeiros dois estados são similares. Em ambos os casos, o processo está disposto a ser executado, apenas no segundo temporariamente não há uma CPU disponível para ele. O terceiro estado é fundamentalmente diferente dos dois primeiros, pois o processo não pode ser executado, mesmo que a CPU esteja ociosa e não tenha nada mais a fazer.

FIGURA 2.2 # Um processo pode estar nos estados em execução, bloqueado ou pronto. Transições entre esses estados ocorrem como mostrado.

1. O processo é bloqueado aguardando uma entrada

2. O escalonador seleciona outro processo

3. O escalonador seleciona esse processo

4. A entrada torna-se disponível

Como apresentado na Figura 2.2, quatro transições são possíveis entre esses três estados. A transição 1 ocorre quando o sistema operacional descobre que um processo não pode continuar agora. Em alguns sistemas o processo pode executar uma chamada de sistema, como em pause, para entrar em um estado bloqueado. Em outros, incluindo UNIX, quando um processo lê de um pipe ou de um arquivo especial (por exemplo, um terminal) e não há uma entrada disponível, o processo é

automaticamente bloqueado.

As transições 2 e 3 são causadas pelo escalonador de processos, uma parte do sistema operacional, sem o processo nem saber a respeito delas. A transição 2 ocorre quando o escalonador decide que o processo em andamento foi executado por tempo suficiente, e é o momento de deixar outro processo ter algum tempo de CPU.

A transição 3 ocorre quando todos os outros processos tiveram sua parcela justa e está na hora de o primeiro processo chegar à CPU para ser executado novamente. O escalonamento, isto é, decidir qual processo deve ser executado, quando e por quanto tempo, é um assunto importante; Muitos algoritmos foram desenvolvidos para tentar equilibrar as demandas concorrentes de eficiência para o sistema como um todo. A transição 4 se verifica quando o evento externo pelo qual um processo estava esperando (como a chegada de alguma entrada) acontece. Se nenhum outro processo estiver sendo executado naquele instante, a transição 3 será desencadeada e o processo começará a ser executado. Caso contrário, ele talvez tenha de esperar no estado de pronto por um intervalo curto até que a CPU esteja disponível e chegue sua vez. Usando o modelo de processo, torna-se muito mais fácil pensar sobre o que está acontecendo dentro do sistema. Alguns dos processos executam programas que levam adiante comandos digitados pelo usuário. Outros processos são parte do sistema e lidam com tarefas como levar adiante solicitações para serviços de arquivos ou gerenciar os detalhes do funcionamento de um acionador de disco ou fita. Quando ocorre uma interrupção de disco, o sistema toma uma decisão para parar de executar o processo atual e executa o processo de disco, que foi bloqueado esperando por essa interrupção. Assim, em vez de pensar a respeito de interrupções, podemos pensar sobre os processos de usuários, processos de disco, processos terminais e assim por diante, que bloqueiam quando estão esperando que algo aconteça.

Quando o disco foi lido ou o caractere digitado, o processo esperando por ele é desbloqueado e está disponível para ser executado novamente.