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.
