Aula 03

Tópicos:

Sistemas Multiprogramáveis
Interrupção e Exceção
Buffer
Spool
Reentrância
Segurança e Proteção do Sistema
Operações de Entrada e Saída
Dispositivos de E/S

Sistemas Multiprogramáveis

Um Sistema Operacional pode ser visto como um conjunto de rotinas que executam concorrentemente de forma ordenada. A possibilidade de um processador executar instruções em paralelo com operações de entrada e saída, permite que diversas tarefas sejam executadas concorrentemente. É este conceito de concorrência o princípio fundamental para o projeto e implementação de sistemas multiprogramáveis.
Os sistemas multiprogramáveis surgiram a partir das limitações dos sistemas monoprogramáveis onde os recursos computacionais como processador, memória e dispositivos de E/S eram utilizados de maneira muito pouco eficiente, limitando seu desempenho, com muitos destes recursos permanecendo ociosos por longos períodos de tempo.
Nos sistemas monoprogramáveis somente um programa pode estar em execução de cada vez, permanecendo o processador dedicado exclusivamente a uma tarefa, ficando ocioso enquanto uma operação de leitura em disco é realizada. O tempo de espera é relativamente longo, já que as operações de E/S são muito lentas se comparadas à velocidade de operação do processador.
Outro aspecto a ser considerado é a subutilização da memória principal, onde um programa nem sempre ocupa todo o espaço disponível, ficando o restante inutilizado. Nos sistemas multiprogramáveis vários programas podem ser alocados na memória, concorrendo pelo uso do processador. Dessa forma, quando um programa solicita uma operação de E/S, outros programas poderão utilizar o processador, deixando a CPU menos ociosa e tornando o uso da memória mais eficiente, pois existem vários residentes e se revezando na utilização do processador.
A utilização concorrente da CPU deve ser feita de maneira que, quando um programa perde o uso do processador e depois retorna para continuar sua execução, seu estado deve ser