Processos e Threads nos Jogos e Edição de Vídeo
- Jefferson Firmino Mendes
- 23 de nov. de 2023
- 5 min de leitura
Atualizado: 20 de out. de 2024
Estados de Processos
Os estados de processos são geralmente divididos em três categorias:
Executando: Um processo em execução é aquele que está sendo executado pelo processador. Ele tem acesso exclusivo à CPU e aos seus recursos associados.
Pronto: Um processo em estado pronto está esperando para ser executado. Ele está pronto para ser escalonado pelo sistema operacional para executar na CPU.
Espera: Um processo em estado de espera está esperando por algum evento externo. Ele pode estar esperando por um recurso, como um dispositivo de I/O, ou por uma condição, como a conclusão de uma operação.
Mudanças de Estado
Os processos podem mudar de estado de várias maneiras. As mudanças de estado mais comuns são as seguintes:
Criação: Um processo é criado pelo sistema operacional quando um programa é iniciado.
Terminação: Um processo é terminado pelo sistema operacional quando ele conclui sua execução ou quando o usuário o termina.
Escalonamento: O sistema operacional escalona um processo de pronto para executando.
Bloqueio: Um processo entra em estado de espera quando ele está esperando por um recurso ou por uma condição.
Desbloqueio: Um processo sai do estado de espera quando o recurso ou a condição que ele estava esperando está disponível.
Estados de Threads
Os estados de threads são uma extensão dos estados de processos.
As threads também podem estar nos estados executando, pronto, espera e bloqueado.
Além desses estados, as threads também podem estar nos estados iniciado e terminado.
Iniciado: Uma thread é iniciada quando ela é criada.
Terminado: Uma thread é terminada quando ela é encerrada.
Estados de Processos e Threads em Jogos
Os estados de processos e threads podem ser usados para melhorar o desempenho e a experiência do usuário em jogos.
Em jogos, os processos podem ser usados para representar diferentes partes do jogo, como a renderização de gráficos, o processamento de som e o controle de I/O.
As threads podem ser usadas para dividir tarefas complexas em partes menores, que podem ser executadas simultaneamente.
Por exemplo, a renderização de gráficos pode ser dividida em várias threads, uma para cada parte da tela.
Isso pode ajudar a melhorar o desempenho do jogo, pois o sistema operacional pode escalonar as threads para que elas sejam executadas simultaneamente.
As threads podem ser usadas para executar várias tarefas ao mesmo tempo, como:
Renderização de gráficos
Processamento de som
Controle de I/O
Controle de inteligência artificial
No caso da renderização de gráficos, cada parte da tela pode ser renderizada por uma thread.
Isso é necessário porque a renderização de gráficos é uma tarefa muito complexa e requer o uso de muitos recursos do sistema, como a CPU, a GPU e a memória.
Se toda a tela fosse renderizada por uma única thread, a renderização poderia ser muito lenta, pois a CPU teria que esperar a GPU terminar de renderizar uma parte da tela antes de começar a renderizar a próxima parte.
Ao dividir a tarefa de renderização em várias threads, o sistema operacional pode escalonar as threads para que elas sejam executadas simultaneamente.
Isso permite que a renderização da tela seja feita de forma mais rápida e eficiente.
As telas de loading são usadas para carregar os recursos do jogo, como texturas, modelos 3D e sons.
Essas telas são necessárias porque o jogo precisa carregar todos esses recursos antes de poder ser executado.
As texturas são armazenadas na memória, que pode ser a memória principal (RAM) ou a memória de vídeo (VRAM).
A RAM é usada para armazenar dados temporários, como os dados do jogo que estão sendo processados atualmente.
A VRAM é usada para armazenar dados que precisam ser acessados com frequência, como as texturas.
A correlação entre as threads, as telas de loading e as texturas é que as threads podem ser usadas para carregar as texturas de forma mais eficiente. Por exemplo, uma thread pode ser usada para carregar as texturas da tela atual, enquanto outra thread pode ser usada para carregar as texturas da próxima tela. Isso pode ajudar a reduzir o tempo de loading.
Aqui estão alguns exemplos mais palpáveis de threads em jogos:
Em um jogo de corrida, uma thread pode ser usada para controlar o carro, enquanto outra thread pode ser usada para renderizar a pista.
Em um jogo de tiro em primeira pessoa, uma thread pode ser usada para controlar o movimento do jogador, enquanto outra thread pode ser usada para renderizar os inimigos.
Em um jogo de RPG, uma thread pode ser usada para controlar o diálogo, enquanto outra thread pode ser usada para renderizar os personagens.
Outro exemplo é o processamento de som.
O processamento de som pode ser dividido em várias threads, uma para cada canal de áudio. Isso pode ajudar a melhorar o desempenho do jogo, pois o sistema operacional pode escalonar as threads para que elas sejam executadas simultaneamente.
Estados de Processos e Threads em Edição de Vídeo
Os estados de processos e threads também podem ser usados para acelerar a renderização e a aplicação de efeitos em edição de vídeo.
Em edição de vídeo, os processos podem ser usados para representar diferentes partes do projeto, como a importação de arquivos, a edição de vídeo e a exportação do vídeo.
As threads podem ser usadas para dividir tarefas complexas em partes menores, que podem ser executadas simultaneamente.
Por exemplo, a renderização de quadros de vídeo pode ser dividida em várias threads. Isso pode ajudar a acelerar a renderização do vídeo, pois o sistema operacional pode escalonar as threads para que elas sejam executadas simultaneamente.
Editores de vídeo profissionais da indústria cinematográfica e da indústria de animações costumam usar softwares de edição de vídeo avançados que suportam threads.
Esses softwares permitem que os editores dividam tarefas complexas em várias threads para melhorar o desempenho.
Por exemplo, um editor de vídeo que está trabalhando em um filme de animação pode usar as seguintes threads para criar o filme:
Thread 1: Renderização dos quadros da animação.
Thread 2: Aplicação de efeitos na animação.
Thread 3: Sincronização do áudio com a animação.
Thread 4: Carregamento dos arquivos originais do HD para a RAM.
Thread 5: Processamento dos arquivos originais no monitor.
Outro exemplo é a aplicação de efeitos de vídeo.
A aplicação de efeitos de vídeo pode ser dividida em várias threads. Isso pode ajudar a acelerar a aplicação de efeitos, pois o sistema operacional pode escalonar as threads para que elas sejam executadas simultaneamente.
Conclusão
Os estados de um processo são uma parte importante do gerenciamento de processos em um sistema operacional.
Eles permitem que o sistema operacional tome decisões sobre como gerenciar os recursos do sistema e garantir que os processos sejam executados de forma eficiente e segura.
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