Clase Iii - Planificacion De Procesos. Parte 2



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Planificación de Procesos.

5RXQG5RELQ • También conocido como turno rotatorio. • A cada proceso se le asigna una fracción de tiempo (TXDQWXP) de CPU (entre 10 y 100 ms). Pasado este tiempo, si no ha finalizado ni se ha bloqueado, el SOP apropia al proceso y lo pone al final de la cola de preparados. • El objetivo principal es realizar una asignación imparcial de la CPU entre los trabajos. 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

5RXQG5RELQ • Es uno de los más utilizados, sencillos y equitativo. • Adecuado para implementar tiempo compartido. • La cola de procesos preparados se gestiona como FIFO. • Si el TXDQWXP de tiempo es T y hay 1 procesos en cola, el tiempo de respuesta es, en el peor de los casos, T(1-1). 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

5RXQG5RELQ • El tiempo de espera medio es:

ƒ Bajo si la duración de los trabajos varía. ƒ Malo si la duración de los trabajos es idéntica.

• Por lo general tiene un mayor tiempo de retorno que SRTF pero mejor tiempo de respuesta. • El rendimiento depende del tamaño del TXDQWXP(T):

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5RXQG5RELQ ƒ Grande ⇒ igual que en FCFS (los procesos terminan sus ráfagas de CPU antes de que termine el TXDQWXP). ƒ Pequeño ⇒ mucha sobrecarga si T no es lo suficientemente grande respecto a la duración del cambio de contexto ⇒ baja el rendimiento. ƒ Un T ≥ 0 adecuado tiende a un sistema en el que cada proceso dispone de un procesador a 1/1 de la velocidad del procesador real (procesador compartido). ƒ La recomendación es que el 80% de los intervalos de CPU sean inferiores al TXDQWXP. 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

5RXQG5RELQ • Ejemplo: Sean los procesos P1, P2, P3 y P4 con tiempos de ráfaga 53, 17, 68 y 24 respectivamente; sea T = 20.

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5RXQG5RELQ • Ejemplo:

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3RUSULRULGDGHV • Cada proceso tiene una prioridad; entra en CPU aquél con mayor prioridad. • La política puede ser expulsiva o no. • Las prioridades se pueden definir de forma interna (por el SOP) o externa (por los usuarios). • Las prioridades pueden ser:

a) Estáticas: se asigna antes de la ejecución y no cambia. b) Dinámicas: cambia con el tiempo. 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

3RUSULRULGDGHV • Si la prioridad es estática, existe riesgo de inanición de los procesos de con menos prioridad. • Una posible solución es manejar envejecimiento ⇒ aumentar progresivamente la prioridad a los procesos en espera (baja prioridad) → prioridades dinámicas.

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&RQFODVHVGHSULRULGDGHV • Los procesos se clasifican en distintos grupos: sistema, interactivos, tiempo real, etc. • La cola de procesos preparados consiste en varias colas donde cada una de ellas tiene su propio algoritmo; además existe un algoritmo entre colas (por ejemplo, RR con q alto).

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0XOWLSURFHVDGRUHV • Dos opciones:

ƒ Una cola por procesador → la carga puede quedar mal repartida. ƒ Una cola común → el reparto es equilibrado, pero hay riesgos de inconsistencia si varios procesadores manipulan simultáneamente la cola ⇒ sincronización.

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(YDOXDFLyQGHODV3ROtWLFDV • Modelo determinista:

ƒ Se acometen las políticas a una carga de trabajo representativa:

1) Definir los criterios de rendimiento. 2) Establecer el conjunto de algoritmos candidatos. 3) Establecer una carga de trabajo representativa del sistema. 4) Para cada algoritmo: a) Se somete la carga de trabajo a su planificación. b) Se evalúa su rendimiento en función de los criterios definidos en (1).

5) Se selecciona el algoritmo que mejor se comporte. 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

(YDOXDFLyQGHODV3ROtWLFDV ƒ Cómodo de realizar. ƒ Proporciona magnitudes exactas con las que comparar las estrategias. ƒ Presenta la limitación de su validez general en cuanto a que se somete a una carga concreta de trabajo. ƒ Ejemplo: o Criterio: tiempo de retorno. o Conjunto de estrategias: FCFS, SJF y RR (q = 10). o Carga de trabajo – proceso (duración): P1 (10), P2 (29), P3 (3), P4 (7) y P5 (12). 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

(YDOXDFLyQGHODV3ROtWLFDV • Modelos de colas (estadísticos):

ƒ Se trabaja con modelos estadísticos de las cargas de trabajo. ƒ Trata de salvar la limitación que presenta el modelo determinista: o Definiendo distribuciones estadísticas para representar: 1. Ciclos de CPU y E/S de los procesos. 2. Llegada de tareas al sistema.

o El sistema informático se define como:

1. Un conjunto de servidores para cada recurso (planificadores). 2. Un conjunto de colas asociadas a cada servidor (colas de espera). 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

(YDOXDFLyQGHODV3ROtWLFDV • Simulaciones:

ƒ Se construye un modelo informático de la máquina y se le inyecta una carga de procesos simulada. ƒ Los datos que conducen a la simulación se generan mediante números aleatorios o mediante trazas (sistema real): o Procesos. o Ciclos de CPU y E/S.

ƒ Permiten obtener una evaluación más cercana a la realidad. 6LVWHPDV2SHUDWLYRV

(YDOXDFLyQGHODV3ROtWLFDV ƒ Tiene como problema el alto costo de implementación y de recursos para su ejecución.

• Implementación:

ƒ Consiste en dotar al sistema de un planificador real y ver cómo se comporta en condiciones reales. ƒ Se trata del método más fiable. ƒ Tiene un costo elevado: o Hay que modificar el SOP. o Descontento de los usuarios.

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(YDOXDFLyQGHODV3ROtWLFDV • Esquema híbrido: ƒ Por ejemplo:

o Análisis preliminar de las políticas candidatas mediante modelos deterministas. o Simulación de la opción u opciones más ventajosas. o Implementación de la óptima: a) Primero en un sistema de desarrollo (sistema de pruebas). b) Finalmente en el sistema de producción.

ƒ El entorno dinámico y variable de hardware y software puede ser un problema (en general).

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