Sistemas Operacionais Multimidia Cap7 Tanenbaum

50 %
50 %
Information about Sistemas Operacionais Multimidia Cap7 Tanenbaum

Published on May 23, 2007

Author: andfelipe

Source: slideshare.net

Description

Esta apresentação foi baseada no capítulo 7 do Livro Sistemas Operacionais Modernos - Tanenbaum. Foi realizada em Maio de 2007 na Universidade Federal da Paraíba para obtenção de nota na disciplina Sistemas Operacionais, lecionada por Álvaro Medeiros.

Equipe: André Felipe Marcelo Fernandes Thales Pordeus DI – UFPB – Maio 2007

Introdução à Multimídia Arquivos Multimídia Compressão de Vídeo Escalonamento de Processos Multimídia Características dos Sistemas Multimídia Paradigmas de Sistemas de Arquivos Multimídia Alocação de Arquivos em Discos Caching Escalonamento de Disco para Multimídia Dúvidas e Sugestões Referências 26/05/09 17:23

Introdução à Multimídia

Arquivos Multimídia

Compressão de Vídeo

Escalonamento de Processos Multimídia

Características dos Sistemas Multimídia

Paradigmas de Sistemas de Arquivos Multimídia

Alocação de Arquivos em Discos

Caching

Escalonamento de Disco para Multimídia

Dúvidas e Sugestões

Referências

Filmes, clipes, músicas digitais; O termo “Multimídia” : Áreas de atuação: cinema, jogos para PCS... Cargo chefe: Vídeo sob demanda ( Vídeo-on-demand ); 26/05/09 17:23 Algo que utiliza mais de um meio (ex.: texto e imagens) ou Documento que utiliza dois ou mais meios contínuos

Filmes, clipes, músicas digitais;

O termo “Multimídia” :

Áreas de atuação: cinema, jogos para PCS...

Cargo chefe: Vídeo sob demanda ( Vídeo-on-demand );

Diferentes tecnologias de distribuição local: 26/05/09 17:23 ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Loop (par trançado de cobre) TV a Cabo (fibra ótica)

Diferentes tecnologias de distribuição local:

Diferentes tecnologias de distribuição local: Chips especiais para decodificação e descompressão de vídeo; Possui CPU, RAM, ROM; Interface ADSL ou para cabo; Set-top box 26/05/09 17:23

Diferentes tecnologias de distribuição local:

Chips especiais para decodificação e descompressão de vídeo;

Possui CPU, RAM, ROM;

Interface ADSL ou para cabo;

Tem duas características fundamentais: Usa taxa dados extremamente altas; Requer reprodução em tempo real. Obs: 1 Mbps = 10 6 bits/s 1 GB = 2 30 bytes 26/05/09 17:23

Tem duas características fundamentais:

Usa taxa dados extremamente altas;

Requer reprodução em tempo real.

Obs: 1 Mbps = 10 6 bits/s

1 GB = 2 30 bytes

Qualidade de Serviço Largura de banda média disponível; Atraso mínimo e atraso máximo; Probabilidade de perda de bit; Porção de uso da CPU, buffers de memória, capacidade de transferência de disco e largura de banda de rede. Algoritmo para controle de admissão 26/05/09 17:23

Qualidade de Serviço

Largura de banda média disponível;

Atraso mínimo e atraso máximo;

Probabilidade de perda de bit;

Porção de uso da CPU, buffers de memória, capacidade de transferência de disco e largura de banda de rede.

Algoritmo para controle de admissão

Um filme pode consistir de vários arquivos: 26/05/09 17:23

Um filme pode consistir de vários arquivos:

Codificação de Áudio Ondas de áudio convertidas para a forma digital Voltagem Elétrica como entrada; Número Binário como saída. Onda senoidal Amostragem a Amostra em cada ∆T segundos passos de 0,25 26/05/09 17:23

Codificação de Áudio

Ondas de áudio convertidas para a forma digital

Voltagem Elétrica como entrada;

Número Binário como saída.

Onda senoidal Amostragem a Amostra em cada ∆T segundos passos de 0,25

Codificação de Áudio Erro induzido por amostragem infinita Ruído de Quantização Exemplos de sons amostrados: Telefone ( PCM – Pulse Code Modulation ); Áudio de CDs; MP 3 – Compressão de até dez vezes. Atualmente, gravação e edição de vídeo profissional é digital. 26/05/09 17:23

Codificação de Áudio

Erro induzido por amostragem infinita

Ruído de Quantização

Exemplos de sons amostrados:

Telefone ( PCM – Pulse Code Modulation );

Áudio de CDs;

MP 3 – Compressão de até dez vezes.

Atualmente, gravação e edição de vídeo profissional é digital.

Codificação de Vídeo Olho humano: Não percebe uma seqüência de 50 ou mais imagens/s como imagens discretas; Quadro: feixe de elétrons percorre rapidamente de um lado para outro da imagem e lentamente de cima para baixo; 26/05/09 17:23 Campo = meio-quadro; Técnica de Entrelaçamento; Progressivo.

Codificação de Vídeo

Olho humano: Não percebe uma seqüência de 50 ou mais imagens/s como imagens discretas;

Quadro: feixe de elétrons percorre rapidamente de um lado para outro da imagem e lentamente de cima para baixo;

Campo = meio-quadro;

Técnica de Entrelaçamento;

Progressivo.

Codificação de Vídeo 26/05/09 17:23 Padrão de Varredura usado para vídeo e TV NTSC

Codificação de Vídeo

Codificação de Vídeo Entrelaçamento 26/05/09 17:23

Codificação de Vídeo

Entrelaçamento

Codificação de Vídeo Vídeo Digital Seqüência de quadros; Quadro: Grade de Pixels; 8 bits por pixel para cada uma das cores RGB; Os monitores atuais percorrem a tela atualizando as imagens da RAM de vídeo 75 vezes por segundo ou mais; Configurações comuns: 640x480 (VGA) 800x600 (SVGA) 1024x768 (XVGA) Ex: Tela XGA com 24 bits/pixel e 25 quadros/s = 472 Mbps 26/05/09 17:23

Codificação de Vídeo

Vídeo Digital

Seqüência de quadros;

Quadro: Grade de Pixels;

8 bits por pixel para cada uma das cores RGB;

Os monitores atuais percorrem a tela atualizando as imagens da RAM de vídeo 75 vezes por segundo ou mais;

Configurações comuns:

640x480 (VGA)

800x600 (SVGA)

1024x768 (XVGA)

Ex: Tela XGA com 24 bits/pixel e 25 quadros/s = 472 Mbps

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group ) Entrada de dados RGB Depois da Preparação do bloco NTSC(Y, I e Q); PAL (Y, U e V). 26/05/09 17:23

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group )

Entrada de dados RGB Depois da Preparação do bloco

NTSC(Y, I e Q);

PAL (Y, U e V).

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group ) Um bloco da matriz Y Os coeficientes DCT NTSC(Y, I e Q); PAL (Y, U e V). 26/05/09 17:23

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group )

Um bloco da matriz Y Os coeficientes DCT

NTSC(Y, I e Q);

PAL (Y, U e V).

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group ) Computação dos coeficientes DCT quantizados 26/05/09 17:23

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group )

Computação dos coeficientes DCT quantizados

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group ) A ordem na qual os valores são transmitidos 26/05/09 17:23

O Padrão JPEG ( Joint Photographic Experts Group )

A ordem na qual os valores são transmitidos

O Padrão MPEG ( Motion Picture Experts Group ) MPEG- 2 tem três tipos de quadros: I, P, B Intracodificados - Imagens paradas autocontidas codificadas em JPEG Preditivos - Diferença bloco-a-bloco com o último quadro Bi-direcionais - Diferenças entre o último e o próximo quadro 26/05/09 17:23

O Padrão MPEG ( Motion Picture Experts Group )

MPEG- 2 tem três tipos de quadros: I, P, B

Intracodificados - Imagens paradas autocontidas codificadas em JPEG

Preditivos - Diferença bloco-a-bloco com o último quadro

Bi-direcionais - Diferenças entre o último e o próximo quadro

O Padrão MPEG ( Motion Picture Experts Group ) Quadros consecutivos de vídeo 26/05/09 17:23

O Padrão MPEG ( Motion Picture Experts Group )

Quadros consecutivos de vídeo

Sistemas de tempo real Tempo real não-crítico Processos periódicos Alto processamento de dados Baixa latência e alto tempo de resposta Garantia da qualidade de serviço (QoS) 26/05/09 17:23

Sistemas de tempo real

Tempo real não-crítico

Processos periódicos

Alto processamento de dados

Baixa latência e alto tempo de resposta

Garantia da qualidade de serviço (QoS)

O escalonador deve ser altamente previsível e regular. Objetivos Previsibilidade Cumprimento dos prazos ( deadline ) Os algoritmos são preemptivos. Os algoritmos podem ser estáticos ou dinâmicos. 26/05/09 17:23

O escalonador deve ser altamente previsível e regular.

Objetivos

Previsibilidade

Cumprimento dos prazos ( deadline )

Os algoritmos são preemptivos.

Os algoritmos podem ser estáticos ou dinâmicos.

Processos periódicos exibindo um filme; Comportamentos previamente conhecidos e de vida curta; A executa a 30 frames/s, B a 25 frames/s e C a 20 frames/s. Taxas de quadros e requisitos de processamento podem ser diferentes para cada filme; 26/05/09 17:23

Processos periódicos exibindo um filme;

Comportamentos previamente conhecidos e de vida curta;

A executa a 30 frames/s, B a 25 frames/s e C a 20 frames/s.

Taxas de quadros e requisitos de processamento podem ser diferentes para cada filme;

26/05/09 17:23 Verificando se os processos são escalonáveis. Processo C P C/P A 10 30 0,333 B 15 40 0,375 C 5 50 0,1 Total 0,808

Verificando se os processos são escalonáveis.

Escalonamento por Taxa Monotônica ( RMS – rate monotonic scheduling) Usado para processos que satisfaçam essas condições: Cada processo periódico deve terminar dentro de seu período; Nenhum processo é dependente de qualquer outro processo; Cada processo precisa da mesma quantidade de tempo de CPU a cada surto; Quaisquer processos não periódicos não podem ter prazos; A preempção de processo ocorre instantaneamente, sem sobrecargas. Algoritmo estático. Utiliza uma lista de prioridades fixas. 26/05/09 17:23

Escalonamento por Taxa Monotônica ( RMS – rate monotonic scheduling)

Usado para processos que satisfaçam essas condições:

Cada processo periódico deve terminar dentro de seu período;

Nenhum processo é dependente de qualquer outro processo;

Cada processo precisa da mesma quantidade de tempo de CPU a cada surto;

Quaisquer processos não periódicos não podem ter prazos;

A preempção de processo ocorre instantaneamente, sem sobrecargas.

Algoritmo estático.

Utiliza uma lista de prioridades fixas.

26/05/09 17:23

Escalonamento por prazo mais curto primeiro ( EDF – earliest deadline first ) Algoritmo dinâmico. Mais genérico do que o algoritmo passado. 26/05/09 17:23

Escalonamento por prazo mais curto primeiro ( EDF – earliest deadline first )

Algoritmo dinâmico.

Mais genérico do que o algoritmo passado.

RMS x EDF RMS - funciona apenas para utilizações de CPU menores que 0,780 . EDF - qualquer conjunto de processos escalonáveis e com uma ocupação de 100 por cento de CPU 26/05/09 17:23

RMS x EDF

RMS - funciona apenas para utilizações de CPU menores que 0,780 .

EDF - qualquer conjunto de processos escalonáveis e com uma ocupação de 100 por cento de CPU

26/05/09 17:23 O acesso tradicional dos sistemas de arquivos teve de ser estendido. Esforços em novas estruturas de armazenamento e técnicas de recuperação.   Classificados de acordo com a arquitetura Sistemas de arquivos dividido Sistemas de arquivos integrados De acordo com os tipos de dados

O acesso tradicional dos sistemas de arquivos teve de ser estendido.

Esforços em novas estruturas de armazenamento e técnicas de recuperação.

  Classificados de acordo com a arquitetura

Sistemas de arquivos dividido

Sistemas de arquivos integrados

De acordo com os tipos de dados

Servidor Pull Servidor Push 26/05/09 17:23

Servidor Pull Servidor Push

Funcões de controle VCR Rebobinamento é fácil colocar próximo quadro em zero Avanço e retrocesso rápidos são mais complicados Compressão torna complicado o movimento rápido Arquivo especial contendo, por ex., cada um dos quadros múltiplos de 10 26/05/09 17:23

Funcões de controle VCR

Rebobinamento é fácil

colocar próximo quadro em zero

Avanço e retrocesso rápidos são mais complicados

Compressão torna complicado o movimento rápido

Arquivo especial contendo, por ex., cada um dos quadros múltiplos de 10

Vídeo quase sob Demanda Novo fluxo iniciando em intervalos regulares 26/05/09 17:23

Vídeo quase sob Demanda

Novo fluxo iniciando em intervalos regulares

Vídeo Quase sob Demanda com Funções VCR Armazenar para retroceder (rewind) 26/05/09 17:23

Vídeo Quase sob Demanda com Funções VCR

Armazenar para retroceder (rewind)

Alocação de um arquivo em um único disco Intercalação Vídeo, áudio e texto em um único arquivo contínuo por filme 26/05/09 17:23

Alocação de um arquivo em um único disco

Intercalação

Vídeo, áudio e texto em um único arquivo contínuo por filme

Duas estratégias alternativas de organização de arquivos Pequenos blocos de disco Grandes blocos de disco 26/05/09 17:23 Q Q P S b

Duas estratégias alternativas de organização de arquivos

Pequenos blocos de disco Grandes blocos de disco

Duas estratégias alternativas de organização de arquivos Ponderação entre blocos de tamanho pequeno e grande Índice de quadros uso intensivo da RAM durante a reprodução do filme pouca perda de disco Índice de bloco (sem quebra de quadros entre os blocos) pouco uso da RAM muita perda de disco Índice de bloco (permitida a quebra de quadros entre blocos) pouco uso da RAM sem perda de disco posicionamentos extras 26/05/09 17:23

Duas estratégias alternativas de organização de arquivos

Ponderação entre blocos de tamanho pequeno e grande

Índice de quadros

uso intensivo da RAM durante a reprodução do filme

pouca perda de disco

Índice de bloco (sem quebra de quadros entre os blocos)

pouco uso da RAM

muita perda de disco

Índice de bloco (permitida a quebra de quadros entre blocos)

pouco uso da RAM

sem perda de disco

posicionamentos extras

Alocação de Arquivos para Vídeo Quase sob Demanda Alocação ótima de quadros para vídeo quase sob demanda 26/05/09 17:23

Alocação de Arquivos para Vídeo Quase sob Demanda

Alocação ótima de quadros para vídeo quase sob demanda

Alocação de Múltiplos Arquivos em um único disco Lei de Zipf para N = 20 Quadrados representam as 20 maiores cidades dos EUA classificação pela ordem 26/05/09 17:23

Alocação de Múltiplos Arquivos em um único disco

Lei de Zipf para N = 20

Quadrados representam as 20 maiores cidades dos EUA

classificação pela ordem

Alocação de Múltiplos Arquivos em um único disco Distribuição órgão-de-tubos dos arquivos em um servidor filmes mais populares no meio do disco próximo mais popular ao lado (direito e esquerdo) etc 26/05/09 17:23

Alocação de Múltiplos Arquivos em um único disco

Distribuição órgão-de-tubos dos arquivos em um servidor

filmes mais populares no meio do disco

próximo mais popular ao lado (direito e esquerdo) etc

Alocação de Múltiplos Arquivos em Múltiplos Discos Organização de arquivos multimídia em múltiplos discos Sem distribuição Mesmo padrão de distribuição por todos os arquivos Distribuição com revezamento Distribuição aleatória 26/05/09 17:23

Alocação de Múltiplos Arquivos em Múltiplos Discos

Organização de arquivos multimídia em múltiplos discos

Sem distribuição

Mesmo padrão de distribuição por todos os arquivos

Distribuição com revezamento

Distribuição aleatória

Caching de blocos Dois usuários, mesmo filme 10s fora de sincronia Fundindo dois fluxos em um 26/05/09 17:23

Caching de blocos

Dois usuários, mesmo filme 10s fora de sincronia

Fundindo dois fluxos em um

Caching de Arquivos Maioria dos filmes armazenados em DVD ou fita copia para disco quando necessário resulta em longo tempo de início mantém os filmes mais populares em disco Pode manter os primeiros minutos de todos os filmes em disco começa o filme a partir daí enquanto busca o restante 26/05/09 17:23

Caching de Arquivos

Maioria dos filmes armazenados em DVD ou fita

copia para disco quando necessário

resulta em longo tempo de início

mantém os filmes mais populares em disco

Pode manter os primeiros minutos de todos os filmes em disco

começa o filme a partir daí enquanto busca o restante

Escalonamento estático de disco Em um ciclo, cada filme pede um quadro 26/05/09 17:23

Escalonamento estático de disco

Em um ciclo, cada filme pede um quadro

Escalonamento dinâmico de disco Algoritmo Scan-EDF - Usa prazos e números de cilindros para o escalonamento 26/05/09 17:23

Escalonamento dinâmico de disco

Algoritmo Scan-EDF - Usa prazos e números de cilindros para o escalonamento

26/05/09 17:23

26/05/09 17:23

Add a comment

Related presentations

Related pages

Sistemas Operacionais Multimídia

... são boas fontes para procurar artigos recentes sobre sistemas operacionais, ... of an operating system to support distributed multimedia ...
Read more

Download Sistemas Operacionais - Tanenbaum - 2 Ed (pt-br ...

Searching for file: Sistemas Operacionais - Tanenbaum - 2 Ed (pt-br).pdf © 2016 Crocko.com Crockotec Pte Ltd . Upload files; Contact us; FAQ;
Read more

Andrew Stuart Tanenbaum – Wikipédia, a enciclopédia livre

Tanenbaum ficou envolvido com as discussões do Usenet durante 1992 com Linus Torvalds, ... Sistemas Operacionais: Projeto e Implementação, ...
Read more

Projeto Multimídia - Sistemas Operacionais Aula 2 - YouTube

Projeto Multimídia - Sistemas Operacionais Aula 1 - Duration: 4:05. Marco Galvão 374 views. 4:05 Aula I Fundamentos da computação: sistemas ...
Read more

[eBook] - Tanenbaum - Sistemas Operacionais Modernos ...

... Tanenbaum - Sistemas Operacionais Modernos – 3ª Edição" Postar um comentário. Postagem mais recente Postagem mais antiga Página inicial ...
Read more

Sistemas Operacionais Capítulo 5 Entrada/Saída - Parte 6 ...

Sistemas Operacionais Modernos, Tanenbaum. ... This feature is not available right now. Please try again later.
Read more

Sistemas Operacionais Modernos - 3ª Edição - Tanenbaum ...

Sistemas Operacionais Modernos - 3ª Edição - Tanenbaum.pdf. Sistemas Operacionais Modernos - 3ª Edição - Tanenbaum.pdf. Sign In ...
Read more

Sistemas operativos modernos - norbertomn | A great ...

Vista® y los sistemas multimedia, ... www.pearsoneducacion.net/tanenbaum 3ª edición SISTEMAS OPERATIVOS MODERNOS 3ª edición SISTEMAS OPERATIVOS
Read more