Escalonamento e Sincronização de processos

Escalonamento

Para que a CPU não fique muito tempo sem executar tarefa alguma, os sistemas operacionais utilizam técnicas para escalonar os processos que estão em execução ao mesmo tempo na máquina.
O escalonamento de processos é uma tarefa complicada, pois nenhum algoritmo é totalmente eficiente e a prova de falhas, principalmente em se tratando de sistemas interactivos, como o Windows, pois a interacção com o usuário é fundamental para este sistema onde quem o utiliza procura respostas rápidas e a todo o momento processos são interrompidos pelo usuário.

O escalonador do SO utiliza alguns critérios de escalonamento, como: a taxa de utilização de CPU, que é a fracção de tempo durante a qual ela está sendo ocupada; throughput que são números de processos terminados por unidade de tempo; turnaround que é o tempo transcorrido desde o momento em que o software entra e o instante em que termina sua execução; tempo de resposta: intervalo entre a chegada ao sistema e inicio de sua execução; tempo de espera: soma dos períodos em que o programa estava no seu estado pronto.
Responsáveis por essa tarefa são algoritmos que são entendidos mais facilmente, estudados separadamente, mas na pratica os sistemas operacionais utilizam combinações deles para melhor escalonar os processos.

Sincronização

Sincronização é o gerenciamento adequado de múltiplas linhas de execução ou processos concorrentes que acessam um mesmo recurso limitado ou uma porção de dados, situação conhecida como condição de corrida.
Este gerenciamento em geral deve prover acesso a todas as linhas de execução dentro dos limites do recurso limitado, de modo que todas tenham tempo finito de espera (não ficarão em espera infinita). No caso de acesso a uma porção de dados, as leituras e escritas realizadas devem ocorrer de modo a preservar a consistência.

Entre os mecanismos que provém sincronização podemos citar os semáforos e exclusão mútua que definem regiões críticas.

Sincronização é útil em programas multitarefa para manter a consistência de dados usados por diversas linhas de execução, em sistemas distribuídos para controlar o acesso de diversos nós a um recurso limitado e bancos de dados para escalonar adequadamente acessos concorrentes à base.