SISTEMAS OPERATIVOSTEMA:

PROCESOS yPLANIFICACIN Ing. Robiro A. Asuaje L. 05-01-99.

PROCESOSUn programa en ejecucin

H. M. Deitel.El concepto central en cualquier sistema operativo es el proceso: una abstraccin de un programa en ejecucin. Andrew S. Tanenbaum.

BLOQUE DE CONTROL DEL PROCESO (P.C.B).

BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO(P.C.B). Prioridad del Proceso. Informacin de Administracin de memoria del proceso. Apuntadores a los recursos asignados al proceso. Un rea para salvaguarda de los registros relacionados con la ejecucin del proceso. El Procesador en que se est ejecutando el proceso (en un sistema de procesadores mltiples).

Operaciones sobre Procesos* Crear un proceso.* Destruir un proceso.* Cambiar la prioridad de un proceso.* Bloquear un proceso.* Despachar un proceso.* Permitir la comunicacin entre procesos.* Suspender un proceso.* Reanudar un proceso.

Planificacin de Procesos. Cuando son ejecutables varios procesos, el sistema operativo debe decidir cul conviene ejecutar si el CPU se encuentra disponible.

El elemento del sistema quien toma esta decisin se llama PLANIFICADOR (Scheduling) y el algoritmo del cual hace uso se denomina ALGORITMO PLANIFICADOR.

Tipos de PlanificacinNo Apropiativa: Una vez que el CPU ha sido asignado a unproceso, ya no se le puede arrebatar.

Ejemplos: FIFO, Primer trabajo ms corto

Tipos de PlanificacinApropiativa:Cuando a un proceso, el sistema operativo le puede quitar el CPU antes asignado.Ejemplos: Round Robin, Prioridades, Tiempo restante ms corto, Colas mltiples.

Objetivos de la Planificacin1. Los procesos deben tratarse de la misma forma.2. Evitar el aplazamiento indefinido.3. Atender la mayor cantidad de procesos por unidad de tiempo.4. Mantener ocupados los recursos del sistema.5. Lograr un equilibrio entre la respuesta y el uso de los recursos.6. Una tarea debe ejecutarse aproximadamente en el mismo tiempo, cada vez que se ejecute.

1. Si el proceso utiliza exhaustivamente el CPU (CPU Bound) o los diversos dispositivos (I/O Bound).2. Importancia del proceso. Tipo de procesamiento.3. Cunto tiempo real de ejecucin lleva un proceso y cunto tiempo estimado necesita para terminar.4. Frecuencia con la que el proceso utiliza la memoria principal. Criterios de Planificacin

Niveles de PlanificacinPlanificacin de Alto nivel: Selecciona los trabajos que deben admitirse en el sistema.Tareas:1. Administrar todos los recursos del sistema excepto el CPU.2. Mantiene las colas de procesos bloqueados y suspendidos.3. Controla la creacin de procesos.4. Maneja el nivel de multiprogramacin.

Niveles de PlanificacinPlanificacin de nivel intermedio: Determina cules procesos pueden competir por el CPU.Tareas:1. Equilibrar la admisin de trabajos en el sistema con la asignacin del CPU a dichos procesos. 2. Nivelar la carga del sistema (procesos activos y pasivos)

Niveles de PlanificacinPlanificacin de bajo nivel: Determina a cul proceso listo se le asignar el CPU cuando ste se encuentre disponible.

Tarea:1. Despachar el proceso.

Polticas de Planificacin: FIFO

Polticas de Planificacin: Primer Trabajo ms corto (SJF)

Se ejecuta primero el proceso en espera que tiene el prximo menor tiempo estimado de ejecucin, hasta terminar.* No Apropiativa* Favorece a los trabajos cortos a expensa de los largos.* La prioridad del proceso es inversamente proporcional al tiempo de ejecucin.

Polticas de Planificacin: ROUND ROBIN Consiste en asignar el CPU al primer proceso de la lista de Ready durante un tiempo de ejecucin (Quantum), el cual es igual para todos los procesos.

* Variacin del FIFO* Apropiativa.* El quantum puede variar: Carga del sistema, prioridad de los procesos.

ROUND ROBIN

Una vez que un proceso comienza su ejecucin, puede ser desplazado por un nuevo con menor tiempo de ejecucin estimado.

* Apropiativa.* Implica mayor actividad que el Primer Trabajo Ms Corto (SJF).

Polticas de Planificacin: Tiempo restante ms corto (SRT)

Poltica de Planificacin:Prioridades A cada proceso se le asigna una prioridad. Se le permi- te la ejecucin al trabajo que tenga la mayor prioridad.* Las prioridades pueden ser: - Externas: Definidas por el usuario. - Internas: Determinadas por el sistema.* Pueden adems clasificarse en: - Estticas: Cuando los procesos mantienen su prio- ridad constante durante su existencia en el sistema - Dinmicas: Cuando las prioridades sufren cambios.

Poltica de Planificacin:Colas Mltiples El movimiento de los procesos se determina a travs de varias colas de diferentes niveles. Un proceso nuevo entra a la red de colas, al final de la primera cola. Se desplaza por FIFO. Cuando a un proceso se le termina su quantum de tiempo, se coloca al final de la cola del siguiente nivel. El quantum asignado a un proceso cuando pasa a una cola de nivel inferior alcanza un valor mayor. Un proceso en cierta cola no puede ejecutarse a menos que estn vacas las colas de los niveles ms altos.

La planificacin de procesos es ms compleja cuando varios CPUs se encuentran disponibles. Generalmente cada CPU tiene su propia cola y su pro-pio algoritmo de planificacin.

Se presentan dos casos:Sistema Homogneo:Los procesadores son idnticos.Pueden utilizarse una carga compartida. Todos los procesos se colocan en una sola cola.Sistema Heterogneo:Los procesos son clasificados por su estructura, ellos deben ejecutarse en un procesador particular.

Multiples Procesadores

Elementos de Medida:

Tiempo de respuesta (T): Tiempo durante el cual el proceso est presente en el sistemaT= tiempo finalizacin - tiempo de llegadaTiempo de ejecucin en el CPU (t)Tiempo desperdiciado(W): W = T - tTasa de penalizacin (P): P = T/ t

Evaluacin de los Algoritmos de Planificacin

Evaluacin del Algoritmo Primer Trabajo ms corto (S.J.F.)

Evaluacin del Algoritmo Tiempo restante ms corto (S.R.T.)ProcesoTiempo Tiempo Tiempo llegadat Arranque FinalizacinT W PA 02 02201.0B 1 5 29831.6C 32 3 5201.0D 94 9 15621.5E 102 10 12201.0Promedio: 4 1 1.22

Evaluacin del Algoritmo PrioridadesProcesoTiempo Tiempo Tiempo llegadat Prioridad Arranque FinalizacinT W PA 03 40 10 1073.3B 1 5 21 8721.4C 32 0 3 5201.0D 95 4 10 15 611.2E 125 4 15 20 831.6 Promedio: 6.6 4.3 1.7

Evaluacin del Algoritmo Round RobinProcesoTiempo Tiempo Tiempo llegadat Arranque FinalizacinT W PA 03 03301.0B 1 5 3 10941.8C 32 7 9643.0D 95 10 19 1052.0E 125 14 20831.6 Promedio: 7.2 3.2 1.88