DIEGO F. PIZARRO WILLIAM A. MARTNEZ
comenz en 1988 el desarrollo del sistema operativo. destinado a
estaciones de trabajo y servidores de tamao pequeo y medio. A
partir de 1994 se han comercializado sucesivas versiones (3.51,
4.0, 2000, XP, Vista). Se trata de un sistema operativo que podemos
considerar moderno en virtud de su estructura modular
cliente-servidor (aunque no posee propiamente un microncleo) y de
su orientacin hacia soportes hardware distribuidos. Uno de los
objetivos de diseo fue la transportabilidad, que se proporciona a
travs de una interfaz de abstraccin del hardware (HAL), existiendo
implementaciones para diferentes arquitecturas, como 80x86 de
Intel, Alpha de Digital y MIPS.
El kernel de Windows NT est diseado usando POO. Posee una capa
de abstraccin de hardware(HAL) la cual es la nica que se comunica
directamente con el procesador; el resto del kernel est diseado
para utilizar la interfaz de la HAL. La unidad mnima de ejecucin no
es el proceso sino el hilo. Un hilo puede estar en alguno de estos
seis estados: listo, stand by, en ejecucin en espera, en transicin
y terminado. Utiliza una planificacin basada en colas mltiples de
prioridades. Posee 32 niveles de colas de prioridad divididos en
dos clases. Los 16 niveles superiores(1631), de prioridades
estticas, constituyen la clase de tiempo real. Los 16 inferiores
(0-15)clase variable, donde se ubican los threads de usuario, son
de tiempo compartido y se gestionan con disciplina FCFS.
Las colas se recorren de mayor a menor ejecutando los hilos
asociados. Cada cola es manejada por medio de un algoritmo de round
robn, aun as, si un hilo de mayor prioridad llega, el procesador le
es asignado a este. Un thread de usuario perteneciente a un proceso
P parte con una prioridad base inicial que puede estar en el rango
[prio(P) 2 , prio(P)+2]. La prioridad del thread flucta
dinmicamente durante la ejecucin en el rango [prio(P)2, 15],
incrementndose cuando el thread se bloquea y decrementndose cuando
el thread es expulsado por fin de quantum.
El componente del sistema operativo que gestiona la multitarea
en Windows 95 es el planificador. El planificador trata
principalmente con el tiempo y los sucesos. Un proceso en Windows
95 consigue un lapso de tiempo que determina durante cunto tiempo
puede usar la CPU. trabaja con dos modelos de Multitarea:
multitarea Cooperativa y multitarea con Derecho Preferente. o
asignacin prioritaria, para mantener la compatibilidad con los
programas existentes.
Mediante
el mtodo de Multitarea Cooperativa, el S.O deja que sea el
proceso quien compruebe la cola de procesos que quieren ejecutarse
y que cada proceso, deje tiempo de CPU al resto de aplicaciones que
se estn ejecutando. Puede ocurrir que el programa que est en
ejecucin, no compruebe peridicamente la cola y se apodere
completamente de la CPU, con lo cual ningn proceso responder hasta
que termine el que est en ejecucin.
Multitarea
con Derecho Preferente, es el Planificador de Procesos quien
quita o da el control a un proceso y adems determina el tiempo que
dicho proceso va a ocupar la CPU. Windows 95 solo utiliza la
Multitarea Cooperativa, con las aplicaciones de 16 bits. Todas las
aplicaciones de 32 bits se ejecutan en Multitarea con Derecho
Preferente.
Planificadores de Windows 95: Cuando hay varios procesos activos
en el sistema, es necesario disponer de algn mtodo para determinar
el orden en que se ejecutarn las hebras. Cada hebra tiene una
prioridad base. La prioridad determina cuando se ejecuta una hebra
en relacin con otras hebras del sistema. Se otorga el uso del
procesador a la hebra que tenga la mayor prioridad. La prioridad
base de las hebras de un proceso puede alterarse en dos niveles
ascendentes o descendentes.
Uno de los mtodos para cambiar la prioridad base de un programa
es que el planificador modifique la prioridad de la hebras. El
proceso de planificador se realiza as: 1. El planificador principal
examina cada hebra presente en el sistema y calcula un valor de
prioridad de ejecucin para la hebra, un entero entre 0 y 31. 2. El
planificador principal suspende cualquier hebra que tenga un valor
de prioridad inferior al ms alto. (si dos hebras tienen el valor de
prioridad igual a 20, y las dems tienen un valor menor que 20,
entonces 20 es el valor ms alto hasta que se vuelva a evaluar la
prioridad). Una vez que se suspende una hebra, el planificador
principal no le presta ms atencin en el clculo de prioridad durante
el lapso en cuestin. 3. Despus, el planificador de lapsos calcula
el porcentaje de lapso a asignar a cada hebra, usando los valores
de prioridad y conociendo el valor actual de la VM. 4. Se ejecutan
las hebras. Por omisin el planificador principal volver a evaluar
las prioridades cada 20 milisegundos. Tambin entran en juego en
este proceso tres sealizadores de control que contiene cada VM.
En
un multiprocesador con N procesadores, la planificacin de
threads en Windows 2000 se basa en dos criterios: (1) afinidad al
procesador, y (2) asignar N1 procesadores a los N1 threads ms
prioritarios y el restante a todos los dems.
planifica las hebras utilizando un algoritmo de planificacin
apropiativo basado en prioridades. El planificador de Windows XP
asegura que siempre se ejecute la hebra de prioridad ms alta. El
despachador ejecuta una hebra hasta que sea desalojada por una
hebra de prioridad mas alta, hasta que termine, hasta que su cuanto
de tiempo concluya o hasta que invoque una llamada bloqueante al
sistema. .
Windows
XP diferencia entre el proceso de primer plano que est
actualmente seleccionado en la pantalla y los procesos de segundo
plano que no estn actualmente seleccionados. Cuando un proceso pasa
a primer plano, Windows XP multiplica el cuanto de planificacin por
cierto factor, este incremento proporciona al proceso en primer
plano tres veces ms tiempo para ejecutarse, antes de que se
produzca un desalojo a la comparticin de tiempo
Por
lo general en Windows se utiliza una poltica de planificacin:
round robn. La desventaja principal es que cambia los procesos en
ejecucin con demasiada frecuencia. Lo que supone una pequea perdida
de tiempo.
