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PLANIFICACIÓN DE PROCESOS - Coggle Diagram
PLANIFICACIÓN DE PROCESOS
Tipos de proceso
los procesos que están en ejecución y listos pueden separarse en
Procesos cortos
Procesos largos
Largo Plazo
Se encarga de admitir un nuevo proceso: la
transición de nuevo a listo.
Corto Plazo
Decide entre los procesos que están listos
para ejecutarse y determina a cuál de ellos activar
Mediano plazo
Maneja la activación y bloqueo de un proceso relacionado con eventos
Midiendo la respuesta
Generalmente se emplean medidas como ticks y quantums y este cambia su velocidad dependiendo del sistema operativo
Tiempo de respuesta
(T) Cuánto tiempo total es necesario para completar eltrabajo pendiente de un proceso p, incluyendo el tiempo que está inactivo esperando ejecución (pero está en la cola de procesos listos)
Tiempo en espera
(E = T − t) También referido como tiempo perdido. Del tiempo de respuesta total, cuánto tiempo p está listo y esperando ejecutar.
Desde la óptica de p, se desearía que Ep → 0
Proporción de penalización
(P = T/t) Proporción del tiempo de respuesta en
relación al tiempo de uso del procesador (en qué proporción fue penalizado el proceso).
Proporción de respuesta
(R = t/T) Inverso de P. Fracción del tiempo de respuesta durante la cual p pudo ejecutarse
Tiempo núcleo o kernel
Tiempo que pasa el sistema en espacio de núcleo, incluyendo entre otras funciones
Tiempo de sistema
Tiempo que pasa un proceso en espacio núcleo atendiendo
el pedido de un proceso (syscall)
Tiempo de usuario
Tiempo que pasa un proceso en modo usuario
Tiempo de uso del procesador
Tiempo durante el cual el procesador ejecutó instrucciones por cuenta de un proceso (sean en modo usuario o en modo núcleo).
Tiempo desocupado (idle)
Tiempo en que la cola de procesos listos está vacía
y no puede realizarse ningún trabajo.
Utilización del CPU
Porcentaje del tiempo en que el CPU está realizando trabajo útil.
TIPOS DE PLANIFICACION
ALGORITMOS DE PLANIFICACIÓN
Es la parte del sistema operativo que debe llevar a cabo esa decisión se llama el planificador y el algoritmo que utiliza se llama algoritmo de planificación.
Equidad
garantizar que cada proceso obtiene su proporción justa de la CPU. Eficacia: mantener ocupada a la CPU el 100% de tiempo.
Tiempo de respuesta
Minimizar el tiempo de respuesta para los usuarios interactivos
Tiempo de regreso
Minimizar el tiempo que deben de esperar los usuarios por lotes para obtener sus resultados.
Rendimiento
Maximizar el número de tareas procesadas por hora
Planificación tipo round robin
Planificación por prioridad
Planificación colas múltiples
Planificación primero el más corto
Planificación de servicio por orden de llegada (FCFS, First–Come–First–Served)
Planificación con colas de niveles múltiples (MLQ, multiple level queue)
Planificación con expropiación basada en prioridades (ED, Event Driven)
PLANIFICACÍON DE HILOS
Hilos de usuario
hilos verdes
Hilos de núcleo
hilos de
kernel
Modelos principales de mapeo
Muchos a uno
Muchos hilos son agrupados en un sólo proceso. Los hilos verdes entran en este supuesto: para el sistema operativo, hay un sólo proceso; mientras tiene la ejecución, éste se encarga de repartir el tiempo entre
sus hilos.
Uno a uno
Cada hilo es ejecutado como un proceso ligero (lightweight process o LWP); podría dar la impresión de que este esquema desperdicia la principal característica de los hilos
Muchos a muchos
Este mecanismo permite que hayan hilos de ambos modelos: permite hilos unidos (bound threads), en que cada hilo corresponde a un (y solo un) LWP, y de Hilos no unidos (unbound threads), de los cuales
uno o más estarán mapeados a cada LWP.
Los hilos POSIX
Ámbito de contención de proceso
Ámbito de contención de sistema
PLANIFICACION DE MULTIPROCESADORES
Afinidad a procesador
En un entorno multiprocesador, después de que un proceso se ejecutó por cierto tiempo, tendrá parte importante de sus datos copiados en el caché del procesador en el que fue ejecutado
Balanceo de cargas
En un sistema multiprocesador, la situación ideal es que todos los procesadores estén despachando trabajos a 100% de su capacidad
Colas de procesos: ¿una o varias?
El enfoque de una sola cola, sin embargo, no se usa en ningún sistema en uso amplio. Esto es en buena medida porque un mecanismo así haría mucho más difícil mantener la afinidad al procesador y restaría flexibilidad al sistema completo.
Procesadores con soporte a hilos hardware
El flujo de una sola instrucción a través de un procesador simple como el MIPS puede ser dividido en cinco secciones principales, creando una estructura conocida como pipeline (tubería). Idealmente, en todo momento habrá una instrucción diferente ejecutando en cada una de las secciones del procesador
TIEPO REAL
Son los procesos procesos que para poder ejecutarse deben garantizar el haber tenido determinado tiempo de proceso antes de un tiempo límite. Los procesos con estas características se conocen como de tiempo real.
Tiempo real duro y suave
Los sistemas en que el tiempo máximo es garantizable son conocidos como de tiempo real duro y un esquema de tiempo real suave puede implementarse mediante un esquema similar al de la etroalimentación multinivel
Sistema operativo interrumpible (prevenible)
Tiene la ventaja adicional de que permite que haya hilos del núcleo ejecutando de forma concurrente en todos los procesadores del sistema.
Inversión de prioridades
Un efecto colateral de que las estructuras del núcleo estén protegidas por mecanismos de sincronización es que puede presentarse la inversión de prioridades. Esto es:
Un proceso A de baja prioridad hace una llamada al sistema, y es interrumpido a la mitad de dicha llamada.
Un proceso B de prioridad tiempo real hace una segunda llamada al sistema, que requiere de la misma estructura que la que tiene bloqueada el proceso A.