Planificación de monoprocesadores Capítulo 9
Propósito de la planificación <ul><li>Tiempo de respuesta. </li></ul><ul><li>Productividad. </li></ul><ul><li>Eficiencia d...
Tipos de planificación Planificación a largo plazo Planificación a medio plazo Planificación a corto plazo Planificación d...
Planificación a largo plazo Planificación a largo plazo Planificación a medio plazo Planificación a corto plazo Planificac...
Ejecutando Listo Bloqueado Corto plazo Bloqueado suspendido Listo suspendido Medio plazo Nuevo Salida Figura 9.1.  Niveles...
Planificación a largo plazo <ul><li>Determina cuáles son los programas admitidos en el sistema. </li></ul><ul><li>Controla...
Planificación a medio plazo <ul><li>Forma parte de la función de intercambio. </li></ul><ul><li>Se basa en la necesidad de...
Planificación a corto plazo <ul><li>También conocido como distribuidor. </li></ul><ul><li>Es el de ejecución más frecuente...
Criterios de la planificación a corto plazo <ul><li>Orientados al usuario: </li></ul><ul><ul><li>Tiempo de respuesta: </li...
Criterios de la planificación a corto plazo <ul><li>Relativos al rendimiento del sistema: </li></ul><ul><ul><li>Cuantitati...
Prioridades <ul><li>El planificador seleccionará siempre a un proceso de mayor prioridad antes que a los de menor priorida...
Planificación a largo plazo Usuarios interactivos Planificación a medio plazo Planificación a corto plazo Planificación a ...
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Modo de decisión <ul><li>No preferente: </li></ul><ul><ul><li>Una vez que el proceso pasa al estado de Ejecución, continúa...
Ejemplo de planificación de procesos Proceso Instante de llegada Tiempo de servicio
Primero en llegar, primero en servirse (FCFS) <ul><li>Cada proceso se incorpora a la cola de listos. </li></ul><ul><li>Cua...
Primero en llegar, primero en servirse (FCFS) <ul><li>Puede que un proceso corto tenga que esperar mucho tiempo antes de q...
Turno rotatorio <ul><li>Utiliza la apropiación dependiente de un reloj.  </li></ul><ul><li>Se determina una cantidad de ti...
Turno rotatorio <ul><li>Periódicamente, se genera una interrupción de reloj.  </li></ul><ul><li>Cuando se genera la interr...
Primero el proceso más corto <ul><li>Es una política no preferente. </li></ul><ul><li>Se selecciona el proceso con menor t...
Primero el proceso más corto <ul><li>Se reduce la previsibilidad de los procesos largos.  </li></ul><ul><li>Si la estimaci...
Menor tiempo restante <ul><li>Es una versión preferente de la política de primero el proceso más corto.  </li></ul><ul><li...
Primero el de mayor tasa de respuesta (HRRN) <ul><li>Elige el proceso con la tasa más baja.  </li></ul>tiempo consumido es...
Realimentación <ul><li>Penaliza a los trabajos que han estado ejecutándose durante más tiempo. </li></ul><ul><li>No se con...
Entrada Terminación Procesador Terminación Terminación Procesador Procesador Figura 9.10.  Planificación con realimentación.
Planificación por reparto equitativo <ul><li>Las aplicaciones de los usuarios pueden organizarse en forma de varios proces...
Proceso A Proceso C Proceso B Tiempo Prioridad Prioridad Prioridad Proceso Proceso Proceso Grupo Grupo Grupo Grupo 1 Grupo...
Planificación clásica en UNIX <ul><li>Emplea realimentación multinivel usando turno rotatorio en cada una de las colas de ...
Bandas <ul><li>En orden decreciente de prioridad: </li></ul><ul><ul><li>Intercambio. </li></ul></ul><ul><ul><li>Control de...
Proceso A Proceso B Proceso C Prioridad Prioridad Prioridad Contador  de CPU Contador de CPU Contador  de CPU Los rectángu...
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Politicas de planificacion

  1. 1. Planificación de monoprocesadores Capítulo 9
  2. 2. Propósito de la planificación <ul><li>Tiempo de respuesta. </li></ul><ul><li>Productividad. </li></ul><ul><li>Eficiencia del procesador. </li></ul>
  3. 3. Tipos de planificación Planificación a largo plazo Planificación a medio plazo Planificación a corto plazo Planificación de E/S Decisión de añadir procesos al conjunto de procesos a ejecutar Decisión de añadir procesos al conjunto de procesos que se encuentran parcial o completamente en la memoria Decisión sobre qué proceso disponible será ejecutado en el procesador Decisión sobre qué solicitud de E/S pendiente será tratada por un dispositivo de E/S disponible
  4. 4. Planificación a largo plazo Planificación a largo plazo Planificación a medio plazo Planificación a corto plazo Planificación a medio plazo Nuevo Listo/ suspendido Bloqueado Listo Ejecutando Salida Bloqueado/ suspendido Figura 9.1. Planificación y transiciones de estado de los procesos.
  5. 5. Ejecutando Listo Bloqueado Corto plazo Bloqueado suspendido Listo suspendido Medio plazo Nuevo Salida Figura 9.1. Niveles de planificación.
  6. 6. Planificación a largo plazo <ul><li>Determina cuáles son los programas admitidos en el sistema. </li></ul><ul><li>Controla el grado de multiprogramación. </li></ul><ul><li>Cuantos más procesos se crean, menor es el porcentaje de tiempo en el que cada proceso se puede ejecutar. </li></ul>
  7. 7. Planificación a medio plazo <ul><li>Forma parte de la función de intercambio. </li></ul><ul><li>Se basa en la necesidad de controlar el grado de multiprogramación. </li></ul>
  8. 8. Planificación a corto plazo <ul><li>También conocido como distribuidor. </li></ul><ul><li>Es el de ejecución más frecuente. </li></ul><ul><li>Se ejecuta cuando ocurre un suceso: </li></ul><ul><ul><li>Interrupciones del reloj. </li></ul></ul><ul><ul><li>Interrupciones de E/S. </li></ul></ul><ul><ul><li>Llamadas al sistema operativo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Señales. </li></ul></ul>
  9. 9. Criterios de la planificación a corto plazo <ul><li>Orientados al usuario: </li></ul><ul><ul><li>Tiempo de respuesta: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Periodo de tiempo transcurrido desde que se emite una solicitud hasta que la respuesta aparece en la salida. </li></ul></ul></ul><ul><li>Orientados al sistema: </li></ul><ul><ul><li>Uso efectivo y eficiente del procesador. </li></ul></ul>
  10. 10. Criterios de la planificación a corto plazo <ul><li>Relativos al rendimiento del sistema: </li></ul><ul><ul><li>Cuantitativos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Pueden evaluarse fácilmente. Algunos ejemplos son el tiempo de respuesta y la productividad. </li></ul></ul><ul><li>No relativos al rendimiento del sistema: </li></ul><ul><ul><li>Cualitativos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Previsibilidad. </li></ul></ul>
  11. 11. Prioridades <ul><li>El planificador seleccionará siempre a un proceso de mayor prioridad antes que a los de menor prioridad. </li></ul><ul><li>Tiene múltiples colas de Listos para representar cada nivel de prioridad. </li></ul><ul><li>Los procesos de prioridad más baja pueden sufrir inanición: </li></ul><ul><ul><li>Permite que un proceso cambie su prioridad en función de su edad o su historial de ejecución. </li></ul></ul>
  12. 12. Planificación a largo plazo Usuarios interactivos Planificación a medio plazo Planificación a corto plazo Planificación a medio plazo Ocurre un suceso Trabajos por lotes Tiempo de guarda Cola de listos Cola de listos suspendidos Cola de bloqueados suspendidos Cola de bloqueados Terminación Procesador Espera de un suceso Figura 9.3. Diagrama de colas de planificación.
  13. 13. Procesador Terminar Expedir Expulsión Espera de suceso Entrar Ocurre un suceso Cola de bloqueados Figura 9.4. Colas de prioridad.
  14. 14. Modo de decisión <ul><li>No preferente: </li></ul><ul><ul><li>Una vez que el proceso pasa al estado de Ejecución, continúa ejecutando hasta que termina o se bloquea en espera de una E/S. </li></ul></ul><ul><li>Preferente: </li></ul><ul><ul><li>El proceso que se está ejecutando actualmente puede ser interrumpido y pasado al estado de Listos por el sistema operativo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Permiten dar un mejor servicio ya que evitan que un proceso pueda monopolizar el procesador durante mucho tiempo. </li></ul></ul>
  15. 15. Ejemplo de planificación de procesos Proceso Instante de llegada Tiempo de servicio
  16. 16. Primero en llegar, primero en servirse (FCFS) <ul><li>Cada proceso se incorpora a la cola de listos. </li></ul><ul><li>Cuando el proceso actual cesa su ejecución,se selecciona el proceso más antiguo de la cola. </li></ul>1 2 3 4 5 0 5 10 15 20
  17. 17. Primero en llegar, primero en servirse (FCFS) <ul><li>Puede que un proceso corto tenga que esperar mucho tiempo antes de que pueda ser ejecutado. </li></ul><ul><li>Favorece a los procesos con carga de CPU: </li></ul><ul><ul><li>Los procesos con carga de E/S tienen que esperar a que se completen los procesos con carga de CPU. </li></ul></ul>
  18. 18. Turno rotatorio <ul><li>Utiliza la apropiación dependiente de un reloj. </li></ul><ul><li>Se determina una cantidad de tiempo que permite a cada proceso utilizar el procesador durante este periodo de tiempo. </li></ul>1 2 3 4 5 0 5 10 15 20
  19. 19. Turno rotatorio <ul><li>Periódicamente, se genera una interrupción de reloj. </li></ul><ul><li>Cuando se genera la interrupción, el proceso que está en ejecución se sitúa en la cola de Listos: </li></ul><ul><ul><li>Se selecciona el siguiente trabajo. </li></ul></ul><ul><li>Se conoce también como fracciones de tiempo. </li></ul>
  20. 20. Primero el proceso más corto <ul><li>Es una política no preferente. </li></ul><ul><li>Se selecciona el proceso con menor tiempo esperado de ejecución. </li></ul><ul><li>Un proceso corto saltará a la cabeza de la cola, sobrepasando a trabajos largos. </li></ul>0 5 10 15 20 1 2 3 4 5
  21. 21. Primero el proceso más corto <ul><li>Se reduce la previsibilidad de los procesos largos. </li></ul><ul><li>Si la estimación de tiempo del proceso no es correcta, el sistema puede abandonar el trabajo. </li></ul><ul><li>Posibilidad de inanición para los procesos largos. </li></ul>
  22. 22. Menor tiempo restante <ul><li>Es una versión preferente de la política de primero el proceso más corto. </li></ul><ul><li>Debe estimar el tiempo de proceso. </li></ul>0 5 10 15 20 1 2 3 4 5
  23. 23. Primero el de mayor tasa de respuesta (HRRN) <ul><li>Elige el proceso con la tasa más baja. </li></ul>tiempo consumido esperando al procesador + tiempo de servicio esperado tiempo de servicio esperado 1 2 3 4 5 0 5 10 15 20
  24. 24. Realimentación <ul><li>Penaliza a los trabajos que han estado ejecutándose durante más tiempo. </li></ul><ul><li>No se conoce el tiempo de ejecución restante del proceso. </li></ul>0 5 10 15 20 1 2 3 4 5
  25. 25. Entrada Terminación Procesador Terminación Terminación Procesador Procesador Figura 9.10. Planificación con realimentación.
  26. 26. Planificación por reparto equitativo <ul><li>Las aplicaciones de los usuarios pueden organizarse en forma de varios procesos (o hilos). </li></ul><ul><li>Al usuario le interesa saber cómo se comporta la aplicación. </li></ul><ul><li>Es necesario poder tomar decisiones de planificación en función de los grupos de procesos. </li></ul>
  27. 27. Proceso A Proceso C Proceso B Tiempo Prioridad Prioridad Prioridad Proceso Proceso Proceso Grupo Grupo Grupo Grupo 1 Grupo 2 Los rectángulos sombreados representan la ejecución de procesos. Figura 9.16. Ejemplo de planificador por reparto equitativo con tres procesos y dos grupos.
  28. 28. Planificación clásica en UNIX <ul><li>Emplea realimentación multinivel usando turno rotatorio en cada una de las colas de prioridad. </li></ul><ul><li>La prioridad de cada proceso se calcula cada segundo. </li></ul><ul><li>La prioridad base divide los procesos en bandas fijas de prioridad. </li></ul><ul><li>Se utiliza un factor de ajuste para impedir que un proceso salga fuera de la banda que tiene asignada. </li></ul>
  29. 29. Bandas <ul><li>En orden decreciente de prioridad: </li></ul><ul><ul><li>Intercambio. </li></ul></ul><ul><ul><li>Control de dispositivos de E/S de bloques. </li></ul></ul><ul><ul><li>Gestión de archivos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Control de dispositivos de E/S de caracteres. </li></ul></ul><ul><ul><li>Procesos de usuario. </li></ul></ul>
  30. 30. Proceso A Proceso B Proceso C Prioridad Prioridad Prioridad Contador de CPU Contador de CPU Contador de CPU Los rectángulos sombreados representan la ejecución de procesos. Figura 9.17. Ejemplo de planificación clásica en UNIX. Tiempo

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