S.O. - Processos: CPU-Bound , I/O-Bound e Memory Bound

  Post atualizado em 08/08/2016

  Os processos podem ser classificados como CPU-Bound ou I/O-Bound, de acordo com sua utilização de processador e dos dispositivos I/O. Para acessar um questionário sobre processos <<clique aqui>>

CPU-Bound (CPU-B)

    É um processo que utiliza muita C.P.U. (Central Processing Unit) que em português significa "Unidade central de processamento". Basicamente, formado pelo próprio microprocessador da máquina, a parte "pensante" do computador. 

     O seu tempo de execução é definido principalmente pelo tempo dos ciclos(clocks) do processador. Esse tipo de processo realiza poucas operações de leitura e gravação e é encontrado em aplicações cientificas e de muito cálculo. Por exemplo um processo que executa um programa de inversão de matriz é cpu-bound. Após ler alguns poucos dados, ele precisa apenas de processador. 

Exemplo Processamento de CPU-Bound
Imagem Adaptada:http://pt.scribd.com/doc/5565560/03PROCESSOS

IO-Bound(ligado à E/S)

     Um processo é considerado I/O-Bound quando passa a maior parte do tempo no estado de espera, pois realiza um elevado número de operações de E/S. Também são classificadas como Disk-Bound (quando fazem muito acesso a disco) e Network-Bound (quando efetuam muita comunicação, gerando alto tráfego na rede).

     Nesse caso, o tempo de execução é definido principalmente por estas operações. Por exemplo, um processo que executa um programa de cópia de arquivo é i/o-bound. Ele praticamente não utiliza processador, apenas acessa disco. Este tipo de processo é encontrado principalmente em aplicações comerciais, que se baseiam em leitura, processamento e gravação.Os processos interativos também são bons exemplos de processos I/O-bound, pela forma de comunicação entre o usuário e o sistema, normalmente lenta, devido à utilização de terminais.

Exemplo Processamento de I/O-Bound
Imagem Adaptada:http://pt.scribd.com/doc/5565560/03PROCESSOS

   
     As políticas de escalonamento determinam quais, quando e como os mecanismos de escalonamento serão empregados para que o escalonamento seja efetuado.

     O ideal é ter no sistema uma mistura de processos cpu-bound com processos i/o-bound. Se todos os processos forem cpu-bound, o processador será o gargalo do sistema. Se todos forem i/o-bound, o processador ficará parado enquanto todos os processos tentam acessar os periféricos.

Memory Bound

     Escalonar adequadamente aplicações dessa classe é importante, uma vez que falhas de páginas podem deteriorar consideravelmente o desempenho.

     Em geral, o que se busca ao escalonar aplicações memory-bound é evitar falhas de páginas, o que pode ser alcançado escalonando os processos para os EPs com maiores quantidades de memória.

     Quando um ou mais processos estão prontos para serem executados, o sistema operacional deverá decidir qual deles que irá ser executado primeiro. Para saber essa prioridade, existe uma parte do sistema operacional responsável chamada de escalonador. O algoritmo usado para isso é chamado de algoritmo de escalonamento. Para saber mais sobre escalonamento <<clique aqui>>

Adaptado:{Arroyo,Gabriel}.

Fonte:
<Ambientes Operacionais {Prof. Simão Toscani}>
<Sistemas Operacionais - Processos {http://pt.scribd.com/doc/5565560/03PROCESSOS}>
<http://www.inf.pucrs.br/~linatural/corporas/processamento/txt/Processamento_07_JAN57.txt>