TRABAJO DE SISTEMAS OPERATIVOS

1. UNIDAD 3
PLANEACION TRABAJOS JOB SCHEDULING
Es El encargado de tomar esa decisión es el planificador o scheduler, y el algoritmo que usa
se llama algoritmo de planificación. (Scheduler = planificación). Posibles objetivos (algunos
de ellos contradictorios) del algoritmo de planificación son
Justicia: Asegurarse que todos los procesos tengan su turno deCPU.
Eficiencia: Mantener la CPU ocupada todo eltiempo.
Tiempo de respuesta: Minimizar el tiempo de respuesta de los usuariosinteractivos.
Rendimiento o productividad (throughput): Maximizar el número de trabajos terminados
por hora.
Tiempo de espera: Minimizar el tiempo medio de espera (en la cola READY) de los procesos.
¿Cuándo hay que planificar?
La decisión de planificación puede o debe tomarse cuando ocurre cualquiera de las
siguientes transiciones entre estados de unproceso:
* EJECUTANDO a BLOQUEADO.
* EJECUTANDO a TERMINADO.
* EJECUTANDO a LISTO.
* BLOQUEADO a LISTO.
CONCEPTOS BASICOS JOB SCHEDULING
• Job – Un job es una tarea de base de datos definida en términos de una secuencia válida
de comandos Transact-SQL, como por ejemplo una serie de comandos dump o dbcc.
• Schedule – Un schedule es un horario de ejecución, definido en términos de atributos
particulares, como fecha y hora de inicio, periodicidad, fecha y hora de finalización,etc.
• Scheduled Job – Un scheduled job es un job que ha sido asociado a un schedule y que, en
consecuencia, se ejecutará automáticamente de acuerdo a lo definido en dicho schedule.
La ejecución del scheduled job se lleva a cabo en el ASE denominado TargetServer.
• Target Server – Es el servidor ASE en el cual se ejecutará un scheduledjob.

2. • JS Server – Es el servidor ASE que almacena y administra los componentes del Job
Scheduler (jobs, Schedule y scheduled jobs) y es el encargado de controlar la ejecución de
los scheduled jobs a través de los JS Tasks e interactuando con el JS Agent. En este servidor
reside la base de datos sybmgmtdb en donde se almacena toda la información del sistema
del Job Scheduler.
• JS Task – Es una tarea interna que corre en el ASE denominado JS Server, encargada de
determinar qué scheduled jobs deben ser ejecutados en cada momento del tiempo. Cuando
una tarea JS Task determina que una scheduled job debe ser ejecutado, pasa la información
al JS Agent, quien inicia la ejecución en el ASE denominado TargetServer.
• JS Agent – Es un proceso del sistema operativo que corre en la mísma máquina del JS
Server. El JS Agent es el encargado de controlar la ejecución de los scheduled jobs en el
Target Server, de acuerdo a la información recibida por los JSTask.
TIPOS DE PLANEACION JOB SCHEDULING
· PLANEACION DE TRABAJOS (JOB SCHEDULING)
El Objetivo de la planificación: Minimizar el tiempo de espera y minimizar el tiempo de
respuesta.
En muchos sistemas, la actividad de planificación se divide en tres funciones
independientes: planificación a largo, medio, y cortoplazo.
FIRST IN FIRST OUT (FIFO
Primero en llegar primero en ser tendido. la CPU se asigna a los procesos en el orden que
lo solicitan, cuando el primer proceso entra en el sistema, se le inicia de inmediato y se le
permite ejecutar todo el tiempo que necesite, cuando llegan otros procesos se les coloca al
final de la cola.
Cuando se bloquea el proceso en ejecución, se ejecuta el primer proceso de la cola, si un
proceso bloqueado vuelve a estar listo se le coloca al final de la cola como si fuera un
proceso recién llegado.
· Es del tipo no expropiativo
· Es equitativo
· Solo necesita una cola para implementarse
· Presenta desventajas cuando se tienen procesos dedicados a CPU y dedicados aE/S

3.  ROUN ROBIN (RR)
Algoritmo apropiativo consistente en determinar un quantum (tiempo de reloj) que
marcará el intervalo de CPU que se le cederá al proceso ejecutando. Cuando finalice el
quantum al proceso se le quitará la CPU y pasará a la cola de listo. La cola de listos sigue la
estructura FIFO.
Si un proceso no consume su quantum libera la CPU y ésta es asignada al siguiente Proceso
de la cola de listo.
Los procesos se despachan en “FIFO” y disponen de una cantidad limitada de tiempo de
CPU, llamada “división de tiempo” o “cuanto”.
Si un proceso no termina antes de expirar su tiempo de CPU ocurren las siguientes acciones:
1. La CPU es apropiada.
2. La CPU es otorgada al siguiente proceso en espera.
3. El proceso apropiado es situado al final de la lista delistos.
CARACTERÍSTICAS:
• Fácil de implementar.
• Perjudica a los procesos de E/S.
• Si el quantum es muy grande se comporta como un FCFS.
• El tiempo de respuesta para procesos cortos es bueno.
• Trato equitativo entre procesos, bueno parainteractividad.
• No se produce inanición.
• El valor mínimo del quantum debe ser (10 * Tiempo CambioContexto)
• El quantum más adecuado es el Tiempo de CPU del proceso máscorto.
 SHORTEST JOB FIRST (SJF)
Es una disciplina no Apropiativa y por lo tanto no recomendable en ambientes de tiempo
compartido.
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”.
· Los tiempos de espera son menos predecibles que en “FIFO”.
· Favorece a los procesos cortos en detrimento de loslargos.
· Tiende a reducir el número de procesos en espera y el número de procesos que esperan
detrás de procesos largos.

4. · Requiere un conocimiento preciso del tiempo de ejecución de un proceso, lo que
generalmente se desconoce. Se pueden estimar los tiempos en base a series de valores
anteriores.
SHORTEST REMAINING TIME (STR)
Esta disciplina elige siempre al proceso que le queda menos tiempo de ejecución estimado
para completar su ejecución; de esta forma aunque un proceso requiera mucho tiempo de
ejecución, a medida que se va ejecutando iría avanzando en la lista de procesos en estado
listo hasta llegar a ser el primero.
Este algoritmo es la versión no Apropiativa o expulsiva del algoritmo Shortest ProcessNext
(SPN) o también llamado Shortest Job First(SJF).
Definición: Algoritmo apropiativo (que en cualquier momento se le puede quitar la CPUpara
asignársela otro proceso) consistente en elegir de la cola de listos el proceso con menos
necesidad de tiempo restante de CPU para cada instante detiempo.
· CARACTERÍSTICAS:
· Ofrece un buen tiempo de respuesta.
· La productividad es alta a cambio de la sobrecarga del sistema (a cada paso debe decidir a
que proceso asignarle la CPU).
· Penaliza los procesos largos.
· Se puede producir inanición.
FIRST IN FIRST OUT JOB SCHEDULING(FIFO)
Primero en llegar primero en ser tendido. La CPU se asigna a los procesos en el orden que
lo solicitan, cuando el primer proceso entra en el sistema, se le inicia de inmediato y se le
permite ejecutar todo el tiempo que necesite, cuando llegan otros procesos se les coloca al
final de la cola. Cuando se bloquea el proceso en ejecución, se ejecuta el primer proceso de
la cola, si un proceso bloqueado vuelve a estar listo se le coloca al final de la cola como si
fuera un proceso recién llegado.
. Es del tipo no exprópiativo
. Es equitativo
. Solo necesita una cola para implementarse
. Presenta desventajas cuando se tienen procesos dedicados a CPU y dedicados aE/S

5. ROUND ROBIN JOB SCHEDULING (RR)
ROUN ROBIN (RR)
Algoritmo apropiativo consistente en determinar un quantum (tiempo de reloj) que
marcará el intervalo de CPU que se le cederá al proceso ejecutando. Cuando finalice el
quantum al proceso se le quitará la CPU y pasará a la cola de listo. La cola de listos sigue la
estructura FIFO. Si un proceso no consume su quantum libera la CPU y ésta es asignada al
siguiente
Proceso de la cola de listo.
Los procesos se despachan en “FIFO” y disponen de una cantidad limitada de tiempo de
CPU, llamada “división de tiempo” o “cuanto”.
Si un proceso no termina antes de expirar su tiempo de CPU ocurren las siguientes acciones:
1. La CPU es apropiada.
2. La CPU es otorgada al siguiente proceso en espera.
3. El proceso apropiado es situado al final de la lista delistos.
Es efectiva en ambientes de tiempo compartido.
La sobrecarga de la apropiación se mantiene baja mediante mecanismos eficientes de
intercambio de contexto y con suficiente memoria principal para losprocesos.
CARACTERÍSTICAS:
• Fácil de implementar.
• Perjudica a los procesos de E/S.
• Si el quantum es muy grande se comporta como un FCFS.
• El tiempo de respuesta para procesos cortos es bueno.
• Trato equitativo entre procesos, bueno parainteractividad.
• No se produce inanición.
• El valor mínimo del quantum debe ser (10 * Tiempo CambioContexto)
• El quantum más adecuado es el Tiempo de CPU del proceso máscorto.
SHORTEST JOB FIRST JOB SCHEDULING (SJF)
Es una disciplina no Apropiativa y por lo tanto no recomendable en ambientes de tiempo
compartido. 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

6. que con “FIFO”.
Los tiempos de espera son menos predecibles que en “FIFO”.
Favorece a los procesos cortos en detrimento de loslargos.
Tiende a reducir el número de procesos en espera y el número de procesos que esperan
detrás de procesos largos. Requiere un conocimiento preciso del tiempo de ejecución de un
proceso, lo que generalmente se desconoce. Se pueden estimar los tiempos en base a series
de valores anteriores.
SHORTEST REMAINING TIME JOB SCHEDULING (STR)
Elige siempre al proceso que le queda menos tiempo de ejecución estimado para completar
su ejecución; de esta forma aunque un proceso requiera mucho tiempo de ejecución, a
medida que se va ejecutando iría avanzando en la lista de procesos en estado listo hasta
llegar a ser el primero.
Es una disciplina Apropiativa ya que a un proceso activo se le puede retirar la CPU si llega a
la lista de procesos en estado listo otro con un tiempo restante de ejecución estimado
menor.
Este algoritmo es la versión no Apropiativa o expulsiva del algoritmo Shortest ProcessNext
(SPN) o también llamado Shortest Job First(SJF).
HIGHEST RESPONSE RATIO NEXT JOB SCHEDULING (HNR)
Mayor ratio de respuesta siguiente (HRRN) la programación es una disciplina no preferente,
similar a la más corta de trabajo siguiente (SJN) , en el que la prioridad de cada puesto de
trabajo depende de su tiempo de ejecución estimado, y también la cantidad de tiempo que
ha pasado de espera. Puestos de trabajo obtener una mayor prioridad al más esperen, que
impide que la postergación indefinida (inanición proceso). De hecho, los trabajos que han
pasado un largo tiempo de espera competir con las estimadas a tener momentos de corto
plazo.
Desarrollado por Brinch Hansen para corregir ciertas deficiencias en SJN incluyendo la
dificultad de estimar el tiempo de ejecución.
MULTIPROCESAMIENTO PROCESADOR
Se denomina multiprocesador a un computador que cuenta con dos o más
microprocesadores (CPUs).
Gracias a esto, el multiprocesador puede ejecutar simultáneamente varios hilos
pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesosdiferentes.
Estos ordenadores multiprocesador presentan problemas de diseño que no se encuentran
en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivan del hecho de que dos
programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse
entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria. Existen
dos arquitecturas que resuelven estosproblemas:

7. Su arquitectura NUMA, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una parte
de la memoria.
La arquitectura SMP, donde todos los procesadores comparten todala memoria.
Esta última debe lidiar con el problema de la coherencia de caché. Cada microprocesador
cuenta con su propia memoria cache local. De manera que cuando un microprocesador
escribe en una dirección de memoria, lo hace únicamente sobre su copia local en caché. Si
otro microprocesador tiene almacenada la misma dirección de memoria en su caché,
resultará que trabaja con una copia obsoleta del datoalmacenado.
CONCEPTOS BASICOS MULTIPROCESAMIENTO
Multitarea
El término multitarea se refiere a la capacidad del Sistema Operativo para correr más de un
programa al mismo tiempo. Existen dos esquemas que los programas de sistemas
operativos utilizan para desarrollar Sistema Operativo multitarea, el primero requiere de la
cooperación entre el Sistema Operativo y los programas deaplicación.
Los programas son escritos de tal manera que periódicamente inspeccionan con el Sistema
Operativo para ver si cualquier otro programa necesita a la CPU, si este es el caso, entonces
dejan el control del CPU al siguiente programa, a este método se le llama multitarea
cooperativa y es el método utilizado por el Sistema Operativo de las computadoras de
Machintosh y DOS corriendo Windows deMicrosoft.
El segundo método es el llamada multitarea con asignación de prioridades. Con este
esquema el Sistema Operativo mantiene una lista de procesos (programas) que están
corriendo. Cuando se inicia cada proceso en la lista el Sistema Operativo le asigna una
prioridad. En cualquier momento el Sistema Operativo puede intervenir y modificar la
prioridad de un proceso organizando en forma efectiva la lista de prioridad, el Sistema
Operativo también mantiene el control de la cantidad de tiempo que utiliza con cualquier
proceso antes de ir al siguiente.
Con multitarea de asignación de prioridades el Sistema Operativo puede sustituir en
cualquier momento el proceso que está corriendo y reasignar el tiempo a una tarea de más
prioridad. Unix OS-2 y Windows NT emplean este tipo demultitarea.
Multiusuario
El sistema Operativo multiusuario permite a más de un solo usuario accesar una
computadora. Claro que, para llevarse esto a cabo, el Sistema Operativo también debe ser
capaz de efectuar multitareas.
Unix es el Sistema Operativo Multiusuario más utilizado. Debido a que Unix fue
originalmente diseñado para correr en una minicomputadora, era multiusuario y multitarea
desde su concepción.
Actualmente se producen versiones de Unix para PC tales como The Santa Cruz Corporation

8. Microport, Esix, IBM,y Sunsoft. Apple también produce una versión de Unix para la
Machintosh llamada: A/UX.Unix
Unix proporciona tres maneras de permitir a múltiples personas utilizar la misma PC al
mismo tiempo:
Mediante Módems.
Mediante conexión de terminales a través de puertos seriales
Mediante Redes.
Multiproceso
Las computadoras que tienen más de un CPU son llamadas multiproceso. Un sistema
operativo multiproceso coordina las operaciones de las computadoras multiprocesadoras.
Ya que cada CPU en una computadora de multiproceso puede estar ejecutando una
instrucción, el otro procesador queda liberado para procesar otras instrucciones
simultáneamente.
Al usar una computadora con capacidades de multiproceso incrementamos su velocidad de
respuesta y procesos. Casi todas las computadoras que tienen capacidad de multiproceso
ofrecen una gran ventaja.
Los primeros Sistemas Operativos Multiproceso realizaban lo que se conocecomo:
Multiproceso asimétrico: Una CPU principal retiene el control global de la computadora, así
como el de los otros procesadores.
Esto fue un primer paso hacia el multiproceso pero no fue la dirección ideal a seguir ya que
la CPU principal podía convertirse en un cuello debotella.
Multiproceso simétrico: En un sistema multiproceso simétrico, no existe una CPU
controladora única. La barrera a vencer al implementar el multiproceso simétrico es que los
Sistema Operativo tienen que ser rediseñados o diseñados desde el principio para trabajar
en u n ambiente multiproceso.
Las extensiones de Unix, que soportan multiproceso asimétrico ya están disponibles y las
extensiones simétricas se están haciendodisponibles.
Windows NT de Microsoft soporta multiproceso simétrico.
MULTIPROCESAMIENTO
La solución pueden ser los sistemas multiprocesadores:
Solución más sencilla, natural y con mejorcoste-prestaciones.
Las mejoras en microprocesadores cada vez son más complejas: cada avance implica crecer
en complejidad, potencia y superficie.

9. Lenta pero clara mejora en el software, que permite explotar el paralelismo.
Las arquitecturas actuales son muy diversas: hay más investigación que resultados
definitivos.
Hablaremos de multiprocesadores de pequeña y mediana escala
Dos factores clave para la extensión de losMultiprocesadores
1. Flexibilidad: El mismo sistema puede usarse para un único usuario incrementado el
rendimiento en la ejecución de una única aplicación o para varios usuarios y aplicaciones
en un entorno compartido.
2. Coste-rendimiento: Actualmente estos sistemas se basan en procesadores comerciales,
por lo que su coste se ha reducido drásticamente. La inversión más fuerte se hace en la
memoria y la red de interconexión.
PARALELISMO MULTIPROCESAMIENTO
Consiste en ejecutar más instrucciones en menos tiempo, aunque las instrucciones sigan
tardando lo mismo en ejecutarse, mediante un simple truco, aunque algo difícil de explicar
en detalle. Intentémoslo.
El paralelismo en software es considerado como el caso ideal de la ejecución de las
instrucciones que forman parte de un programa, ya que no toma en cuenta las limitantes
del hardware con que el mismo va ser ejecutado.
Paralelismo en hardware Definamos como paralelismo en hardware como la ejecución de
un programa tomando en consideración el hardware con que va a ser ejecutado.
SISTEMAS MULTIPROCESAMIENTO
Un sistema operativo multiproceso o multitarea es aquel que permite ejecutar varios
procesos de forma concurrente, la razón es porque actualmente nuestras CPUs sólo pueden
ejecutar un proceso cada vez. La única forma de que se ejecuten de forma simultánea varios
procesos es tener varias CPUs (ya sea en una máquina o en varias, en un sistema
distribuido).
La técnica de multiprocesamiento consiste en hacer funcionar varios procesadores en forma
paralela para obtener un poder de cálculo mayor que el obtenido al usar un procesador de
alta tecnología o al aumentar la disponibilidad del sistema (en el caso de fallas del
procesador).
Las siglas SMP (multiprocesamiento simétrico o multiprocesador simétrico) hacen
referencia a la arquitectura en la que todos los procesadores acceden a la misma memoria
compartida.
Un sistema de multiprocesadores debe tener capacidad para gestionar la repartición de
memoria entre varios procesadores, pero también debe distribuir la carga de trabajo.

10. ORGANIZACION DEL MULTIPROCESADOR
El problema clave es determinar los medios de conexión de los procesadores múltiples y los
procesadores de Entrada / Salida a las unidades de almacenamiento.
Los multiprocesadores se caracterizan por los siguientesaspectos:
• Un multiprocesador contiene dos o más procesadores con capacidades aproximadamente
comparables.
• Todos los procesadores comparten el acceso a un almacenamiento común y a canales de
Entrada / Salida, unidades de control ydispositivos.
• Todo está controlado por un Sistema Operativo que proporciona interacción entre
procesadores y sus programas en los niveles de trabajo, tarea, paso, archivo y elementos
de datos.
Las organizaciones más comunes son lassiguientes:
• Tiempo compartido o bus común (conductorcomún).
• Matriz de barras cruzadas e interruptores.
• Almacenamiento de interconexión múltiple.
SISTEMAS OPERATIVOS DELMULTIPROCESADOR
Sistema Operativo de Multiprocesadores Las capacidades funcionales de los Sistema
Operativo de multiprogramación y de multiprocesadores incluyen lo siguiente:
• Asignación y administración de recursos.
• Protección de tablas y conjuntos de datos.
• Prevención contra el ínter bloqueo del sistema.
• Terminación anormal.
• Equilibrio de cargas de Entrada / Salida.
• Equilibrio de carga del procesador.
• Reconfiguración.
Las tres últimas son especialmente importantes en Sistemas Operativos de
multiprocesadores, donde es fundamental explotar el paralelismo en el hardware y en los
programas y hacerlo automáticamente. Las organizaciones básicas de los Sistemas
Operativos para multiprocesadores son lassiguientes:
• Maestro / satélite.
• Ejecutivo separado para cada procesador.
• Tratamiento simétrico (o anónimo) para todos los procesadores.