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Concorrência e Paralelismo: Uma Introdução aos Conceitos Essenciais, Slides de Sistemas Operacionais
Uma introdução clara e concisa aos conceitos de concorrência e paralelismo em sistemas computacionais. Explica a diferença entre os dois, aborda a importância do gerenciamento de threads e destaca a necessidade de mecanismos de sincronização para evitar problemas como race conditions e deadlocks. Ideal para estudantes que estão iniciando seus estudos em ciência da computação e desejam entender os fundamentos da execução simultânea de tarefas.
Tipologia: Slides
2024
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- Uma race condition ocorre em sistemas concorrentes quando a saída de um programa depende da ordem de execução de instruções por múltiplos threads ou processos.
- Se dois ou mais threads acessam e manipulam dados compartilhados sem mecanismos adequados de sincronização
Race Condition
- (^) Um deadlock ocorre quando dois ou mais processos não conseguem progredir porque cada um está esperando que o outro libere um recurso.
- (^) É uma situação em que um grupo de processos fica impedido de continuar devido à dependência circular de recursos.
Deadlocks
- Execução simultânea de várias tarefas em um sistema.
- Diferentes partes de um programa podem ser executadas em paralelo, aumentando a eficiência e a capacidade de resposta do sistema.
Concorrência
- execução simultânea real de várias tarefas, geralmente em hardware que suporta múltiplos processadores ou núcleos.
- Em um sistema paralelo, diferentes partes de um programa são executadas ao mesmo tempo, proporcionando um aumento significativo no desempenho.
Paralelismo
Paralelismo
- (^) Agora, quando falamos de paralelismo, é como se tivéssemos mais de uma pessoa executando tarefas ao mesmo tempo. Se você tem duas ou mais cores na CPU, isso representa a capacidade real de realizar operações simultâneas. Com paralelismo, duas tarefas concorrentes, como threads, podem ser executadas verdadeiramente ao mesmo tempo. Isso é especialmente evidente em CPUs com capacidade para múltiplas threads.
Concorrência vs
Paralelismo
- Independentemente de ter uma CPU com apenas uma thread ou várias, ainda precisamos de um scheduler. Isso ocorre porque o número de threads concorrentes gerenciadas pelo seu programa pode exceder o número de cores físicas disponíveis para executá-las.
- O scheduler, como já vimos, decide qual thread deve ser executada em qual momento, otimizando o uso dos recursos disponíveis.