Planificación o calendarización

Planificación o calendarización
Hungria Berbesi
Planificación
• EL propósito de la planificación del procesador
consiste en asignar los procesos al procesador
o los procesadores para que sean ejecutados a
lo largo del tiempo, de forma tal que se
cumplan los objetivos del sistema tales como
tiempo de respuesta, productividad, eficiencia
del procesador.
Tipos de planificación
• A largo plazo: se lleva a cabo al crear un proceso
nuevo. Se corresponde con la decisión de añadir
un nuevo proceso al conjunto de procesos
activos.
• A mediano plazo, es la decisión de añadir a los
procesos que se encuentran parcial o totalmente
en memoria y por lo tanto disponibles para
ejecución.
• A corto plazo, consiste en decidir que proceso en
estado listo será el que se ejecute a continuación.
• La planificación afecta al rendimiento del
sistema, pues determina que proceso esperará
y qué proceso continuará.
Planificación a largo plazo.
• La planificación a largo plazo determina cuáles
programas son admitidos en el sistema. De esta forma
determina el grado de multiprogramación.
Un
planificador a largo plazo puede limitar el grado de
multiprogramación para ofrecer un servicio
satisfactorio al conjunto de procesos actual. Cada vez
que termina un trabajo, el planificador puede tomar la
decisión de añadir uno o mas trabajos nuevos.
• Además, si la fracción de tiempo que el procesador
está desocupado excede cierto umbral, se puede volver
a invocar el planificador a largo plazo.
Niveles de planificación
Ejecutando
Listo
Bloqueado
Corto plazo
Bloqueado suspendido
Nuevo
Listo suspendido
Salida
Mediano plazo
Niveles de planificación
Planificación a mediano plazo
• La planificación a mediano plazo forma parte
de la función de intercambio. Tiene que ver
con la manera de cargar en memoria al
proceso.
• La planificación a corto plazo también
conocido como distpacher es el de ejecución
mas frecuente y toma decisiones con un
mayor detalle sobre el proceso que se
ejecutará a continuación.
Criterios de planificación a corto
plazo.
• Criterios orientados al usuario y criterios
orientados al sistema.
• Ejemplo de orientado al usuario: tiempo de
respuesta de un sistema interactivo.
• Ejemplo de orientado al sistema: productividad
(throughput) el ritmo en que los procesos
terminan.
• Capacidad de respuesta del sistema tiempo de las
aplicaciones del usuario sea aceptable.
• Criterios relativos al rendimiento del sistema:
tiempo de respuesta y productividad.
Diagrama de colas de planificación
Planificación de largo plazo
Tiempo de guarda
Liberación
Trabajos por lotes
Planificación
De corto plazo
Usuarios interactivos
Planificación de
Mediano plazo
Espera de eventos
Ocurre un evento
Cola de bloqueados
Criterios de planificación
• Tiempo de retorno : Es el intervalo de tiempo
transcurrido entre el lanzamiento de un proceso y su
finalización.
• Tiempo de respuesta: Es el intervalo de tiempo
transcurrido desde que se emite una solicitud hasta
que comienza a recibir respuesta.
• Plazos: Cuando se pueden especificar plazos de
terminación de un proceso.
• Previsibilidad: Un determinado trabajo se debe
ejecutar aproximadamente en el mismo tiempo y con
el mismo costo sin importar la carga del sistema
• Productividad: La política de planificación debe
intentar maximizar el número de procesos terminados
por unidad de tiempo.
• Utilización del procesador: Es el porcentaje de tiempo
en el que el procesador está ocupado.
• Equidad: En ausencia de directrices de usuario los
procesos deben ser tratados de forma igual.
• Prioridades: la política de planificación debe favorecer
los de mayor prioridad.
• Equillibrio de recursos: La política de planificación debe
mantener ocupados los recursos del sistema.
Uso de prioridades
expedir
En muchos sistemas, cada
proceso tiene una prioridad y el
planificador seleccionará a un
proceso de mayor prioridad
que a un proceso de menor
prioridad
Entrar
Ocurre el suceso
Terminar
Espera del suceso
Otras políticas de planificación
• La función de selección determina que proceso,
de entre los listos, se elige para ejecutar a
continuación. La función de selección puede
estar basada en prioridades, necesidades de
recursos o en las características de selección de
procesos.
• w tiempo consumido hasta el momento
esperando y ejecutando
• e Tiempo consumido hasta el momento en
ejecución.
• s: tiempo total de servicio exigido por el proceso.
Función de selección.
Modo de decisión
FCFS
Max (w)
No preferente
Turno rotatorio (round
robin)
Constante
Preferente
SPN
Min (s)
No preferente
SRT
Min (s-e)
Preferente
HRRN
Max ((w ₊s )/s)
Preferente
Realimentación
Ver texto
Preferente
El modo de decisión especifica los instantes de tiempo en que se aplica la función de
selección.
No preferente: continua ejecutándose hasta que termina o se bloquea.
Preferente: EL proceso puede ser interrumpido.
Fcfs: FIRST COME FIRST SERVED
• Primero en llegar, primero en servirse. Cada vez
que un proceso esté listo para ejecutarse, se
incorpora a la cola de listos. Cuando el proceso
actual cesa en su ejecución, se selecciona el
proceso mas antiguo de la cola.
• Problemas: rinde mas con procesos largos que
con procesos cortos. Tiende a favorecer a los
procesos con carga de CPU frente a los de carga
de E_S. Los dispositivos de E.S pueden estar
ociosos a pesar de que haya trabajo para ellos.
Turno rotatorio
• Apropiación dependiente del reloj.
Periódicamente se genera una interrupción de
reloj.
• La cuestión principal de diseño es la longitud
del cuanto de tiempo o fracción que se va
usar.
• Problemas: Mal aprovechamiento de los
dispositivos de entrada salida.
Primero, el proceso mas corto.SPN
• Otra forma de reducir el sesgo favorable al
proceso mas largo inherente al FCFS es la
política del primero el proceso más corto.
• Una dificultad que plantea la política de SPN
es la necesidad de conocer o por lo menos
estimar el tiempo exigido por cada proceso.
Menor tiempo restante SRT
• El planificador elige al proceso que le queda
menos tiempo esperado de ejecución. Se
debe tener en cuenta los tiempos se servicios
transcurridos, lo que contribuye a la
sobrecarga.
Primero el de mayor tasa de respuesta
HRRN
• La regla ahora es, cuando el proceso actual
termina o se bloquea, se elige el proceso listo con
un valor mayor de R. Este proceso es atractivo
porque tiene en cuenta la edad del proceso.
• Aunque favorece a los trabajos mas cortos el
envejecimiento sin que haya servicio incrementa
el valor de la razón, de manera que los procesos
mas largos puedan pasar, en competición con los
mas cortos.
• Problema: el tiempo esperado de servicio debe
estimarse antes de emplear la tecnica.
Realimentación.
• La planificación es preferente y se emplea un
mecanismo dinámico de prioridades. Cuando un
proceso entra por primera vez en el sistema, se
sitúa en RQ0, cuando vuelve al estado listo
después de su primera ejecución se incorpora a
RQ1. Después de cada ejecución siguiente se
degradará al nivel inferior de prioridad.
• Problema: un proceso largo puede sufrir de
inanición
Comparación de rendimientos
• Ciertamente, el rendimiento de las distintas
políticas de planificación es un factor crítico en la
elección de la política.
• El rendimiento relativo depende de una gran
variedad de factores:
• Distribución de probabilidad de los tiempos de
servicios, eficiencia de la planificación, los
mecanismos de cambio de contexto, la naturaleza
de las peticiones de E_S y el rendimiento del
subsistema de E_S.
Planificación por reparto equitativo
• En un sistema multiusuario, si las aplicaciones o
los trabajos pueden organizarse en forma de
varios procesos o hilos se dispone de una
estructura para el conjunto de procesos que no
se identifica como ningún planificador tradicional.
• Desde el punto de vista del usuario, el interés no
está en como se comporta un proceso articular,
sino como se comportan el conjunto de procesos
de usuario que constituyen una aplicación.