Planificación de Procesos

Ing. Luyi Rodas

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Planificación de Procesos

• Un planificador es un modulo del SO que selecciona el siguiente trabajo a admitir al sistema y el siguiente proceso que tomara el control del procesador.

OBJETIVO PRINCIPAL DE UN PLANIFICADOR

Optimizar el rendimiento del Sistema con los criterios considerados mas importantes por los diseñadores del

mismo.

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Criterios de Optimización

1. Utilización del Procesador: Fracción de tiempo promedio durante el cual el procesador esta ocupado, es decir ejecutando un proceso (Usuario o Sistema)

2. Productividad: Cantidad de trabajo completada por Unidad de tiempo. Otro modo de expresarla es “Numero de trabajos de usuarios ejecutados por una unidad de tiempo”

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Criterios de Optimización (ii)

3. Tiempo de Retorno (TR): Tiempo que transcurre desde el momento que un trabajo o programa es remitido al sistema hasta que es completado totalmente por el mismo. TR=TS+TE

4. Tiempo de Espera (TE): Tiempo que un trabajo consume a la espera de la asignación de algún recurso o de que tenga lugar algún evento. TE=TR-TS

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Criterios de Optimización (iii)

5. Tiempo de respuesta: Tiempo que transcurre desde que se introduce el ultimo carácter de una orden que desencadena la ejecución de un programa hasta que aparece el primer resultado en la Terminal. (tiempo de respuesta del proceso).

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Tipos de Planificadores

1. Planificador a Largo Plazo (PLP): Controlar la admisión de procesos Nuevos al sistema. Actua como una válvula de admisión de primer Nivel para mantener la utilización de recursos al nivel deseado. (Consigue el Equilibrio). Es invocado cada vez que un trabajo completado abandona el sistema.

2. Planificador a corto Plazo (PCP): Este planificador decide que procesos toman el control de la CPU. (Optimizar el Rendimiento del Sistema). Es invocado cuando se realice una operación de conmutación de Procesos.

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Tipos de Planificadores (ii)

3. Planificador a Mediano Plazo (PMP): Trae procesos suspendidos a memoria principal. Es invocado cuando quede espacio libre en memoria por la terminación de un proceso o cuando haya pocos procesos listos en relación a lo determinado.

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Tipos de Planificadores (iii)

Cola de Procesos Nuevos

Cola de Listos

Cola de Bloqueados

Cola de Suspendidos

CPU

PMP

PLP

PCP

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Tipos de algoritmos de Planificación

1. Planificación No Apropiativa: Se basa en que una vez que el proceso pase a estado de ejecución, no abandona el procesador hasta que termine o bloquee en espera de algun evento.

2. Planificación Apropiativa: El proceso que esta siendo ejecutado puede ser interrumpido por el SO para otorgar el procesador a un proceso distinto en funcion de los criterios de planificación.

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Algoritmos de Planificación

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1. Primero en Entrar Primero en ser Servido

• Se procesa según el orden de llegada.

• Da lugar a pobres rendimientos.

Ej: Sean P1 y P2 con TS=20 y TS=2 Unidades de tiempo. Calcular los TR de ambos procesos y el TR medio.

P2P1 P1: TE=0 TS=20 TR=20

P2: TE=20 TS=2 TR=22

TE=10 TR=21

P2: TE=0 TS=2 TR=2

P1: TE=2 TS=20 TR=22

P1P2

TE=1 TR=12

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2. Cola Circular de tiempos por turnos

• En entornos Interactivo el requisito principal es proporcionar tiempos de espera (TE) razonablemente buenos.

• Solamente las disciplinas de planificación que permiten la expropiación del procesador pueden ser consideradas en tales entornos y una de las mas utilizadas es la de Reparto circular de tiempos o por turnos

• Básicamente, el tiempo del procesador se divide en cuotas o cuantos que son asignados a los procesos solicitantes.

• Con esta planificación y en un sistema con n procesos activos, cada proceso recibe aproximadamente 1 n del tiempo del procesador.

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2.- Planificación del Trabajo Más Corto Primero

• El proceso en espera con el menor tiempo estimado de ejecución hasta su terminación es el siguiente en ejecutarse.

• Los tiempos promedio de espera son menores que con “FIFO”.

• Favorece a los procesos cortos en detrimento de los largos.

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3.- Planificación del Tiempo Restante Más Corto

• Es útil en sistemas de tiempo compartido.

• El proceso con el tiempo estimado de ejecución menor para finalizar es el siguiente en ser ejecutado.

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4. Cola Circular de tiempos por turnos

• Requiere el soporte de un temporizador de intervalos que se programa generalmente para que interrumpa al SO cada vez que expire una cuota o cuanto de tiempo, forzando así la ejecución del planificador.

• El rendimiento de este tipo de planificación es muy sensible a la elección de la cuota de tiempo, que suele oscilar entre 1 y 100 milisegundos dependiendo del sistema.

• Una cuota demasiado corta puede dar lugar a retrasos significativos debido a las frecuentes interrupciones del temporizados y consiguientes conmutaciones de procesos

• En el otro extremo, una cuota demasiado larga transformaría a un planificador RR en un planificador FCFS.

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4. Cola Circular de tiempos por turnos

• Ejercicio 1: Sea una sistema con 5 procesos activos, los tiempos de activación y de servicio de cada uno de ellos son los siguiente

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4. Cola Circular de tiempos por turnos

Ejercicio 1: Se pide. a. Obtener el datagrama de ejecución si el algoritmo de

planificación utilizado es FCFS. b. Cronograma de ejecución si la planificación es Round-

Robin con una cuota de una unidad de tiempo. c. Cronograma de ejecución si la planificación es Round-

Robin con una cuota de cuatro unidades de tiempo.

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Solucion: (a)

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Solucion: (b)

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Solucion: (c)

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Resultado.

a)

b)

c)

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5. Planificación con expropiación basada en prioridades

• Cada proceso del sistema est´a asignado a un nivel de prioridad y el planificador siempre elige al proceso preparado con prioridad mas alta.

• Estas prioridades pueden ser estáticas o dinámicas

• Problema de la prioridad estatica:

“los procesos de prioridad mas baja queden siempre relegados en favor de los de prioridad mas alta”.

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• La solucion es prioridad dinamica:

▫ Por Envejecimiento

▫ Por Plazo Inmediato

▫ Cantidad de Expropiacion

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