Sistemas Operativos Administración del procesador

Planeación de trabajos (procesos) Para la multiprogramación se requiere de planeación de los recursos. Tipos : Largo plazo: Que son procesos aceptados. Mediano plazo: Que proceso esta en Memoria. Corto plazo: Que proceso usa el procesador. E/S: Que solicitud es atendida.

Planificación a Largo Plazo Admite programas en el sistema Convierte programas de usuario en procesos Planificador de corto plazo (Listo) Planificador de mediano plazo (fuera de memoria o suspendido) Los Trabajos por Lotes Se almacenan en Disco Se crean procesos a partir de la cola de trabajos El limite de trabajos + programas = grado multiprogramación

Planificación a mediano plazo Forma parte de función de intercambio Decisión de cargar un proceso* en Memoria: Con memoria virtual: Grado de multiprogramación Sin memoria virtual: Memoria de proceso

Planificación a corto plazo Conocido como distribuidor (dispatcher) Ejecución más frecuente Toma decisiones con un mayor detalle Puede interrumpir o cambiar de proceso por: Interrupciones del reloj Interrupciones de E/S Llamadas al sistema operativo Señales

Algoritmos de Planificación Objetivo: Optimización del comportamiento del sistema. Criterios de la planificación a corto plazo. Orientados al usuario: tiempo de respuesta Orientados al sistema: productividad Relativos al rendimiento: cuantitativos No relativos al rendimiento: cualitativos

Algoritmos de Planificación Criterios Usuario + rendimento Tiempo de respuesta Tiempo de retorno (terminado) Plazos Usuario + otros Previsibilidad Sistema + rendimiento Productividad Utilización del procesador

Algoritmos de Planificación Criterios Sistema + otros Equidad (No directrices de usuario,No inanición) Prioridades Equilibrio de recursos(no sobre carga)

Algoritmos de Planificación Uso de prioridades Un problema de los esquemas puros de planificación por prioridades es que los procesos de prioridad más baja pueden sufrir inanición. La prioridad suele ser dinámica Otras políticas de planificación Función de selección Tipos Prioridad Necesidad de recursos Características de ejecución (wait, execute, service) Modos de decisión No Apropiativo Apropiativo *

Algoritmos de Planificación Primero en Llegar, Primero en ser Servido FIFO (First-in, First-out) FCFS (First-come, First-served) Simple, no apropiativa, ineficiente por si sola

Algoritmos de planificación Turno Rotatorio RR (Round-robin) Apropiación dependiente de un reloj (Quantum) Cuando se genera la interrupción, el proceso que está en ejecución se sitúa en la cola de Listos y se selecciona el siguiente trabajo, según un FCFS. No apto para procesos con mucha E/S Turno Rotatorio Virtual VRR (VirtualRound-robin) Cola auxiliar FCFS con F(e)= Q - e

VRR

Algoritmo de Planificación Primero el proceso más corto Shortest Job First o Shortest Process Next No apropiativo La mejora del rendimiento global es significativa en términos de tiempo de respuesta. Sin embargo, se incrementa la variabilidad de los tiempos de respuesta, especialmente para procesos largos, reduciendo así la previsibilidad. Riesgo de inanición para procesos largos. No es conveniente para entornos de tiempo compartido o de procesamiento de transacciones, debido a la ausencia de apropiación.

Algoritmo de Planificación Menor tiempo restante Shortest Remaining Time (SRT). Versión apropiativa del SJF. Persiste riesgo de inanición de procesos largos Interrupciones reducidas Tiempo de respuesta mejorado

Algoritmo de Planificación Highest Response Ratio Next (HRRN) Objetivo reducir la razon: RR = 1/s * w + s donde: w = tiempo consumido esperando al procesador s = tiempo de servicio esperado El tiempo esperado de servicio debe estimarse antes de emplear la técnica de la mayor tasa de respuesta, como ya ocurría con SJF y SRT.

Realimentaron. Es una planificación apropiativa. Penaliza el tiempo de ejecución. Un proceso nuevo va la cola 0. La enésima cola es la de menor prioridad. Cada cola puede usar FCFS y/o RR. Existe riesgo de inanición de procesos largos. Posible solucion: + prioridad a + tiempo de espera

Realimentaron

Planificación por reparto equitativo Desde el punto de vista del usuario, el interés no está en cómo se comporta un proceso en particular, sino en cómo se comporta el conjunto de procesos de usuario que constituyen una aplicación. Así pues, sería interesante poder tomar decisiones de planificación en función de estos grupos de procesos. Este método se conoce generalmente como planificación por reparto equitativo (FSS, Fair-share Scheduling). Es más, el concepto puede ampliarse a grupos de usuarios.

Planificación por reparto equitativo El objetivo de un planificador por reparto equitativo es supervisar el uso, de forma que se asignen menos recursos a los usuarios que han consumido más de lo que les corresponde y más recursos a los que han consumido menos de lo que le corresponde.

Planificación por reparto equitativo P(i) = Prioridad del proceso j al principio del intervalo i Base j = Prioridad de base del proceso Uj(i) = Utilización de CPU del proceso j en el intervalo i GUk(i) = Utilización total de CPU de todos los procesos del grupo k en el intervalo i CPUj(i) = Media ponderada exponencial de la utilización de CPU del proceso j en el intervalo i GCPUk(i) = Media ponderada exponencial de la utilización total de CPU del proceso y en el intervalo i Wk = Peso asignado al grupo k, con la restricción de 0 ≤ Wk ≤ 1 y ΣkWk = 1.

Planificación por reparto equitativo Planificacion garantizada A cada proceso se le garantiza un uso equitativo de la CPU (1/n, siendo n el numero de procesos en espera de ser ejecutados). Cada vez que un proceso va a ser asignado tiempo de CPU se comprueba la relacion tiempo real/tiempo prometido de todos los procesos y se adjudica la CPU a aquel proceso que tiene el ratio mas pequeño.