Planificador de Procesos SISTEMAS OPERATIVOS 4M1- IS Planificador de Procesos 29 de Abril del 2011

PLANIFICADOR DE PROCESOS

Utilidad de la Planificación Asignar los procesos a ser ejecutados por el procesador Definir el tiempo de respuesta. Rendimiento del procesador Eficiencia del procesador

Niveles de la Planificación Planificador de Largo Plazo. Planificador de Mediano Plazo Planificador de Corto plazo. Suspendido Listo Nuevo Listo Corriendo Terminado Suspendido Bloqueado Bloqueado

Tipos de Planificación Planificación de Largo Plazo, Para admitir nuevos procesos al sistema La decisión de adicionar al grupo de procesos a ser ejecutados. Planificación de mediano plazo Problema de administración de memoria La decisión de adicionar a un número de procesos que están parcialmente o completamente en memoria. A veces es mejor dejarlos fuera de memoria.

Tipos de Planificación Planificación de corto plazo. Qué proceso escoger para ser ejecutado. Se ejecuta en todos los cambios de contexto. Tiene que ser muy rápido La decisión en cuanto a cual proceso disponible puede ser ejecutado por el procesador Planificación de la E/S La decisión de qué proceso pendiente de E/S puede ser ejecutado por el procesador, dado que existe una E/S disponible

Planificación y Transiciones entre los estados de un proceso

Planificador de Largo Plazo Determina que programas son admitidos al sistema para su procesamiento. Controla el grado de multiprogramación. Mucho procesos, cada proceso es ejecutado en pequeños porcentajes de tiempo.

Planificador de Mediano Plazo Parte de la función de intercambio (swaping). Basado en la necesidad de administrar el grado de multi-programación.

Planificador de Corto Plazo Conocido como el despachador. Se ejecuta muy frecuentemente. Se invoca cuando ocurre alguno de los siguientes eventos: Interrupción de reloj Interrupción de E/S Llamadas al SO Señales

Diagrama de colas para el planificador

Criterios de planificación a corto plazo Orientado al usuario. Tiempo de respuesta (TS) Inicio  1ra respuesta Tiempo de retorno (TR) Inicio  Fin Tiempo ponderado retorno (TPR = TR/TC) Plazos  Maximizar el Nro. Plazos cumplidos. Previsibilidad  El mismo trabajo, tiempos parecidos. Para comparar los planificadores se usa el tiempo promedio de cada criterio.

Criterios de planificación a corto plazo Orientado al sistema. Efectividad. Nro de procesos terminados. Eficiencia. % tiempo usado del procesador Prioridad, si es que se usa favorecer a la > prioridad Equilibrio. Mantener ocupados a los recursos, evitar los sobrecarga y la subcarga.

Prioridades El planificador siempre puede escoger un proceso de alta prioridad sobre un proceso de baja prioridad. Se tiene multiples colas preparadas para representar cada nivel de prioridad. Bajos niveles de prioridad pueden sufrir inanición. Por lo que es necesario permitir a los procesos cambiar su prioridad basado en su edad (envejecimiento).

Cola de Prioridades

Modo de decisión No apropiativa. Únicamente un proceso está en estado corriendo, este puede continuar hasta que termine o sea bloqueado a si mismo por una E/S Apropiativa Los proceso en ejecución pueden ser interrumpidos o movidos al estado listo por el sistema operativo. Permite un mejor servicio dado que ningún proceso puede monopolizar el procesador por largo tiempo.

POLÍTICAS DE PLANIFICACION

Políticas de Planificación Primero en llegar primero en ser servido. Turno rotatorio (round robin) q = 1 Turno rotatorio (round robin) q = 4 Primero el proceso más corto Menor tiempo restante. Mayor tasa de respuesta. Realimentación q = 1 Realimentación q = 2n

Ejemplo de Planificación de procesos

1 Primero en llegar primero en ser servido First-Come-First-Served (FCFS) Todos los proceso hacen la cola de listos. Cuando el proceso actual deja de correr, el siguiente proceso en la cola de listos es seleccionado. Un pequeño grupo de procesos puede esperar largos periodos de tiempo antes de ser ejecutados. Favorece los proceso con carga del procesador en lugar los que tienen carga de E/S. 5 10 15 20 1 2 3 4

Round-Robin 2 Prevención del uso basada en un reloj. Cada quantum de tiempo un proceso usa la CPU Las interrupciones de reloj se generan en intervalos fijos Cuando ocurre una interrupción, el proceso en ejecución es colocado en la cola de listos y el siguiente proceso es seleccionado. 5 10 15 20 1 2 3 4 q = 1

Tamaño de quantum de tiempo Quantum de tiempo mayor que la interacción normal Quantum de tiempo menor que la interacción normal

Diagrama de colas para el planificador Round Robin Virtual

Siguiente proceso más corto Shortest Process Next (SPN) 4 Siguiente proceso más corto Shortest Process Next (SPN) Política no preventiva Proceso con tiempo esperado más corto es seleccionado. Los procesos pequeños saltan delante de los grandes. Predicibilidad de los procesos grandes es reducida (Predictability) Si el tiempo estimado es incorrecto, el SO puede abortarlo Posibilidad de inanición de los procesos grandes. 5 10 15 20 1 2 3 4

5 Menor tiempo restante Versión preventiva de la política el siguiente proceso más corto Puede estimarse el tiempo de procesamiento. 5 10 15 20 1 2 3 4

Mayor tasa de respuesta Highest Response Ratio Next (HRRN) 6 Mayor tasa de respuesta Highest Response Ratio Next (HRRN) Escoge el siguiente proceso con el mayor ratio: tiempo esperado + tiempo de servicio esperado tiempo de servicio esperado 1 2 3 4 5 10 15 20

Retroalimentación Feedback 7 Retroalimentación Feedback Penaliza los trabajos que han corrido más tiempo. Si no se conoce el tiempo de ejecución restante, entonces es mejor utilizar el tiempo de ejecución consumido hasta el momento 5 10 15 20 1 2 3 4

Retroalimentación Feedback 7 Retroalimentación Feedback q = 1 q = 2i

Planificación feedback

ANALISIS

Características w = tiempo consumido hasta el momento en el sistema, esperando y ejecutando e = tiempo consumido hasta el momento de la ejecución s = tiempo total de servicio exigido por el proceso, incluido e

Ejercicios 1 Considere el siguiente conjunto de procesos: Simular cada una de las 6 políticas vistas, con q = 1. Proceso Tiempo Llegada Tiempo Proceso 1 3 2 6 4 5 8

Ejercicios 2 Considere el siguiente conjunto de procesos: Simular cada una de las 6 políticas vistas, con q = 1. Proceso Tiempo Llegada Tiempo Proceso 1 3 2 5 4 9 12

Bibliografía Sistemas Operativos, William Stallings. 2da edición. Capítulo 8