Algoritmos De Producción Sistemas Operativos

2.5 Niveles, objetivos y criterios de planificación.
Niveles de planificación.
La planificación de la CPU, en el sentido de conmutarla entre los distintos procesos, es una de las funciones del sistema operativo. Este despacho es llevado a cabo por un pequeño programa llamado planificador a corto plazo o dispatcher (despachador). La misión del dispatcher consiste en asignar la CPU a uno de losprocesos ejecutables del sistema, para ello sigue un determinado algoritmo. Para que el dispatcher conmute el procesador entre dos procesos es necesario realizar un cambio de proceso.
Los acontecimientos que pueden provocar la llamada al dispatcher dependen del sistema (son un subconjunto de las interrupciones), pero son alguno de estos:
* El proceso en ejecución acaba su ejecución o no puedeseguir ejecutándose (por una E/S, operación WAIT, etc).
* Un elemento del sistema operativo ordena el bloqueo del proceso en ejecución (ver estados de un proceso).
* El proceso en ejecución agota su cuantum o cuanto de estancia en la CPU.
* Un proceso pasa a estado listo.
Hay que destacar el hecho de que cuanto menos se llame al dispatcher menos tiempo ocupa la CPU un programa delsistema operativo, y, por tanto, se dedica más tiempo a los procesos del usuario (un cambio de proceso lleva bastante tiempo).
Así, si sólo se activa el dispatcher como consecuencia de los 2 primeros acontecimientos se estará haciendo un buen uso del procesador. Este criterio es acertado en sistemas por lotes en los que los programas no son interactivos. Sin embargo, en un sistema de tiempocompartido no es adecuado, pues un proceso que se dedicara a realizar cálculos, y no realizara E/S, monopolizaría el uso de la CPU. En estos sistemas hay que tener en cuenta el conjunto de todos los procesos, activándose el dispatcher con la circunstancia tercera y, posiblemente, la cuarta. Los sistema operativos en que las dos siguientes circunstancias no provocan la activación del dispatcher muestranpreferencia por el proceso en ejecución, si no ocurre esto se tiene más en cuenta el conjunto de todos los procesos.

Se puede definir el scheduling -algunas veces traducido como -planificación- como el conjunto de políticas y mecanismos construidos dentro del sistema operativo que gobiernan la forma de conseguir que los procesos a ejecutar lleguen a ejecutarse.
El scheduling está asociado a lascuestiones de:
* Cuándo introducir un nuevo proceso en el Sistema.
* Determinar el orden de ejecución de los procesos del sistema.
El scheduling está muy relacionado con la gestión de los recursos. Existen tres niveles de scheduling, como se ilustra en la figura anterior, estos niveles son:
* Planificador de la CPU o a corto plazo.
* Planificador a medio plazo.
* Planificadora largo plazo.
Ya hemos hablado del planificador de la CPU, y en los subapartados posteriores se comentan los dos restantes:
Planificación a largo plazo
Este planificador está presente en algunos sistemas que admiten además de procesos interactivos trabajos por lotes. Usualmente , se les asigna una prioridad baja a los trabajos por lotes, utilizándose estos para mantener ocupados a los recursosdel sistema durante períodos de baja actividad de los procesos interactivos. Normalmente, los trabajos por lotes realizan tareas rutinarias como el cálculo de nóminas; en este tipo de tareas el programador puede estimar su gasto en recursos, indicándoselo al sistema. Esto facilita el funcionamiento del planificador a largo plazo.
El objetivo primordial del planificador a largo plazo es el de daral planificador de la CPU una mezcla equilibrada de trabajos, tales como los limitados por la CPU (utilizan mucho la CPU) o la E/S. Así, por ejemplo, cuando la utilización de la CPU es baja, el planificador puede admitir más trabajos para aumentar el número de procesos listos y, con ello, la probabilidad de tener algún trabajo útil en espera de que se le asigne la CPU. A la inversa, cuando la...