Arquitectura De Computadoras

Administración de procesos y del procesador.

5 Niveles, objetivos y criterios de planificación.

Necesidad de la planificación

En épocas pasadas de los sistemas de procesamiento por lotes (batch), la idea que existía sobre la planificación era bastante simple y consistía en aplicar un algoritmo secuencial. Esto producía un desaprovechamiento muy importante de las capacidades delprocesador ya que la ejecución de un proceso alternaba entre dos estados de ejecución: utilizando la CPU o esperando a que se realice una operación de E/S, por lo que mientras se trabajaba con un dispositivo, el procesador se encontraba inactivo.

Más tarde, surgieron los sistemas multiprogramados, en donde se intentó maximizar la utilización de la CPU. Esto se pudo conseguir manteniendo varios procesosen la memoria, y cuando un proceso tenía que esperar, el sistema operativo le quitaba la CPU y se lo asignaba a otro proceso que se encontraba en dicha memoria. Por lo tanto, la tarea de la planificación cobró gran importancia por su incidencia directa sobre el rendimiento del sistema, ya que el sistema operativo debía decidir qué proceso esperaría y qué proceso continuaría.

DefiniciónPodemos definir a la planificación como un conjunto de políticas y mecanismos incorporados al sistema operativo, a través de un módulo denominado planificador, que debe decidir cuál de los procesos en condiciones de ser ejecutado conviene ser despachado primero y qué orden de ejecución debe seguirse. Esto debe realizarse sin perder de vista su principal objetivo que consiste en el máximoaprovechamiento del sistema, lo que implica proveer un buen servicio a los procesos existentes en un momento dado. Un "buen" servicio podría traducirse en tiempo de respuesta aceptable, productividad y eficiencia del procesador.

Objetivos de la Planificación

Los objetivos de la planificación del procesador son los siguientes:

 Ser justa:

o Todos los procesos son tratados de igual manera.

oNingún proceso es postergado indefinidamente.

 Maximizar la capacidad de ejecución:

o Maximizar el número de procesos servidos por unidad de tiempo.

o Maximizar el número de usuarios interactivos que reciban unos tiempos de respuesta aceptables:

o En un máximo de unos segundos.

 Ser predecible:

o Un trabajo dado debe ejecutarse aproximadamente en la misma cantidad de tiempoindependientemente de la carga del sistema.

 Minimizar la sobrecarga:

o No suele considerarse un objetivo muy importante.

o Equilibrar el uso de recursos:

o Favorecer a los procesos que utilizarán recursos infrautilizados.

 Equilibrar respuesta y utilización:

o La mejor manera de garantizar buenos tiempos de respuesta es disponer de los recursos suficientes cuando senecesitan, pero la utilización total de recursos podrá ser pobre.

 Evitar la postergación indefinida:

o Se utiliza la estrategia del “envejecimiento”.

o Mientras un proceso espera por un recurso su prioridad debe aumentar, así la prioridad llegará a ser tan alta que el proceso recibirá el recurso esperado.

 Asegurar la prioridad:

o Los mecanismos de planificación deben favorecera los procesos con prioridades más altas.

 Dar preferencia a los procesos que mantienen recursos claves:

o Un proceso de baja prioridad podría mantener un recurso clave, que puede ser requerido por un proceso de más alta prioridad.

o Si el recurso es no apropiativo, el mecanismo de planificación debe otorgar al proceso un tratamiento mejor del que le correspondería normalmente,puesto que es necesario liberar rápidamente el recurso clave.

 Dar mejor tratamiento a los procesos que muestren un “comportamiento deseable”:

o Un ejemplo de comportamiento deseable es una tasa baja de paginación.

 Degradarse suavemente con cargas pesadas:

o Un mecanismo de planificación no debe colapsar con el peso de una exigente carga del sistema.

 Se debe evitar una carga...