Análise da Questão (INMETRO - 2010)
Alternativa C - Diminuição do conjunto de trabalho do processo
Introdução ao Cenário
O enunciado apresenta um cenário clássico de ineficiência em sistemas operacionais conhecidos como Thrashing. Para identificar a solução, precisamos analisar a relação entre os recursos citados:
- Utilização da CPU: 20% (Muito baixa, indicando ociosidade)
- Disco de paginação: 75% (Muito alta, indicando excesso de movimentação de dados)
- Outros dispositivos (E/S): 5% (Baixo)
Este desequilíbrio ocorre porque o sistema operacional está gastando a maior parte do tempo transferindo páginas entre a memória principal e o disco rígido (paginação por demanda) para tentar atender às necessidades de memória dos processos, deixando a CPU esperando por dados.
Desenvolvimento Didático
1. O Problema: Thrashing
Quando a memória física é insuficiente para suportar o conjunto de trabalho (working set) de todos os processos ativos simultaneamente, ocorrem muitas falhas de página. Isso gera uma sobrecarga nas operações de E/S do disco, consumindo o tempo da CPU em trocas de contexto e gerenciamento de memória, em vez de executar instruções úteis.
2. Por que a Alternativa C é Correta?
A solução para o thrashing envolve reduzir a demanda de memória por processo.
- Diminuir o conjunto de trabalho: Ao reduzir a quantidade de páginas necessárias para que um processo execute efetivamente (reduzindo sua localidade temporal), menos processos podem residir na memória ao mesmo tempo, mas com menos falhas de página.
- Isso libera a CPU para processar tarefas reais, aumentando a taxa de utilização de 20% para níveis aceitáveis.
3. Análise das Alternativas Incorretas
| Alternativa | Motivo da Incorreção |
|---|
| A) CPU mais rápida | Não resolve o gargalo. Uma CPU mais rápida apenas esperará mais rápido pelos dados do disco, agravando a dependência de E/S. |
| B) Aumentar tamanho da página | Pode aumentar a fragmentação interna e não garante redução nas falhas de página se a memória total for insuficiente. |
| D) Disco de paginação maior | O problema não é a capacidade de armazenamento, mas a velocidade de acesso. Mais espaço não reduz a latência de troca de páginas. |
| E) Área de swapping maior | Similar à D. A área de swap é usada para armazenar páginas fora da RAM, mas aumentar seu tamanho não acelera a transferência de dados. |
Conclusão
A situação descrita exige uma intervenção na alocação de memória para eliminar o Thrashing. A única ação que ataca diretamente a causa raiz (demanda excessiva de memória física) é a diminuição do conjunto de trabalho do processo, permitindo que a memória disponível seja suficiente para manter os processos residentes, reduzindo as falhas de página e liberando a CPU.