⚙️ Simulador de Ciclo de Vida de Processos

Projeto acadêmico de Sistemas Operacionais desenvolvido em C para simular o ciclo de vida de processos dentro de um sistema operacional.

A aplicação trabalha com criação de processos, escalonamento, uso de CPU, bloqueios por eventos de entrada/saída, criação de processos filhos e finalização com relatórios estatísticos.

🎯 Objetivo

O objetivo do projeto é representar, de forma prática, como um processo pode transitar entre os principais estados do seu ciclo de vida:

• new
• ready
• running
• waiting
• terminated

A simulação usa estruturas de dados implementadas manualmente, como listas encadeadas e filas, aproximando o trabalho de conceitos vistos em Estrutura de Dados e Sistemas Operacionais.

✨ Funcionalidades

• Criação automática e manual de processos.
• Simulação de CPU com quantum base 10.
• Fila de prontos com prioridade.
• Filas FIFO para processos bloqueados.
• Bloqueio por eventos de:
  • disco/HD;
  • mouse;
  • teclado;
  • evento genérico.
• Criação de processos filhos durante a execução.
• Controle de processos pais aguardando a finalização dos filhos.
• Transição de processos entre ready, running, waiting e terminated.
• Relatórios finais da simulação.
• Liberação de memória ao final da execução.

🧠 Conceitos Aplicados

• Ciclo de vida de processos.
• Escalonamento com Round Robin.
• Quantum de CPU.
• Filas FIFO.
• Fila de prioridade.
• Lista encadeada.
• Processos pai e filho.
• Bloqueio e desbloqueio por eventos.
• Cálculo de tempo de execução, espera e bloqueio.

🧱 Arquitetura da Simulação

flowchart LR
    NEW["New"] --> READY["Fila de Prontos<br/>Prioridade + Round Robin"]
    READY --> CPU["CPU<br/>Running"]
    CPU -->|Quantum acabou| READY
    CPU -->|Evento de E/S| WAIT["Filas de Bloqueio<br/>HD / Mouse / Teclado / Evento"]
    WAIT -->|Evento liberado| READY
    CPU -->|Cria filho| READY
    CPU -->|Espera filhos| CHILDREN["Lista de Pais<br/>aguardando filhos"]
    CHILDREN -->|Filhos terminaram| TERMINATED["Terminated"]
    CPU -->|CPU burst terminou| TERMINATED

Loading

🔄 Estados do Processo

stateDiagram-v2
    [*] --> new
    new --> ready
    ready --> running
    running --> ready: quantum finalizado
    running --> waiting: evento/bloqueio
    waiting --> ready: evento atendido
    running --> terminated: execucao finalizada
    terminated --> [*]

Loading

🗃️ Estruturas Criadas

Proc

Representa um processo da simulação.

Guarda informações como:

• PID do processo.
• PID do processo pai.
• prioridade.
• tempo de CPU.
• tempo de execução.
• tempo de espera.
• tempo de bloqueio.
• estado atual.
• lista de processos filhos.

ProcF

Representa um item da lista de filhos de um processo.

Essa estrutura permite que um processo pai saiba quais filhos ainda precisam ser finalizados antes que ele possa ir para terminated.

Fila

Representa as filas usadas pela simulação.

É utilizada para:

• fila de prontos;
• fila de bloqueio por HD;
• fila de bloqueio por mouse;
• fila de bloqueio por teclado;
• fila de bloqueio por evento;
• fila de processos terminados;
• lista de pais aguardando filhos.

🖼️ Diagramas das Structs

Struct do Processo

Struct da Fila

📊 Relatórios Gerados

Ao final da simulação, o programa exibe:

• quantidade de processos terminados;
• quantidade de processos bloqueados;
• tempo médio de bloqueio;
• processos que alternaram entre execução e pronto sem bloqueio;
• lista de processos terminados;
• processos que criaram filhos.

🛠️ Tecnologias Utilizadas

• Linguagem C
• GCC / MinGW
• Windows Console
• Estruturas de dados manuais

O projeto usa conio.h e windows.h, então foi pensado para execução no Windows.

📁 Estrutura do Projeto

TrabalhoSO/
├── main.c
├── TAD_filas.h
├── build.bat
├── desenho da struct fifo.png
├── desenho da struct processo.png
├── Projeto Pratico SO1-CicloVidaProcesso.pdf
├── Trabalho Pratico SO - Ciclo de Vida Dos Processos.docx
└── README.md

🚀 Como Compilar

Com o GCC/MinGW instalado e disponível no PATH, execute:

gcc main.c -o processo_simulador.exe

Ou use o script:

.\build.bat

▶️ Como Executar

.\processo_simulador.exe

Ao iniciar, informe o tempo de execução da simulação. Durante a execução, o programa mostra a CPU, as filas de processos, os eventos possíveis e as transições entre estados.

👥 Desenvolvedores

• Cauã Toninato
• Gustavo Imada
• Luiz Carlos
• Raul Santos

🧹 Organização do Repositório

O repositório versiona o código-fonte, documentação e imagens explicativas.

Executáveis (.exe) e arquivos compactados de entrega (.zip, .rar, .7z) ficam fora do Git, porque podem ser recriados a partir do código.

🔮 Melhorias Futuras

• Separar implementação e assinaturas em .c e .h.
• Criar uma versão portável para Linux/macOS sem conio.h e windows.h.
• Permitir configuração do quantum pela entrada do usuário.
• Gerar logs da simulação em arquivo.
• Adicionar testes unitários para as operações de fila.