Planificacion De Procesos

Planificación de procesos

Cada momento donde el sistema operativo necesita utilizar más de un proceso, se generan condiciones de competencia. Para solucionar estos problemas se diseñaron algoritmos que optimizan y solucionan su ejecución.

Para utilizar más de un proceso el sistema operativo necesita un módulo que le ayude a solucionar este tipo de inconvenientes, este módulo se llamaplanificador de procesos. El módulo de planificador de procesos mantiene algoritmos para optimizar los procesos del sistema operativo.

• Identifica los algoritmos para planificación de procesos base de los sistemas operativos.

• Determina los problemas generales que se encuentran con los procesos.

• Generar algoritmos de planificación de procesos.

En la época de los sistemas por lote conentradas en forma de imágenes de tarjetas en una cinta magnética, el algoritmo de planificación era sencillo: simplemente se ejecutaba el siguiente trabajo de la cinta. En los sistemas de tiempo compartido, el algoritmo de planificación es más complejo, pues es común que haya varios usuarios en espera de ser atendidos, y también puede haber uno o más flujos por lotes (por ejemplo en una compañía deseguros, para procesar reclamaciones). Incluso en las computadoras personales, puede haber varios procesos iniciados por el usuario compitiendo por la CPU, sin mencionar los trabajos de segundo plano, como los demonios de red o de correo electrónico que envían o reciben mensajes.

Antes de examinar algoritmos de planificación específicos, debemos pensar en qué está tratando de lograr elplanificador. Después de todo, éste se ocupa de decidir una política, no de proveer un mecanismo. Hay varios criterios para determinar en qué consiste un buen algoritmo de planificación.

Entre las posibilidades están:

1. Equitatividad: asegurarse de que cada proceso reciba una parte justa del tiempo de CPU.

2. Eficiencia: mantener la CPU ocupada todo el tiempo.

3. Tiempo de respuesta: minimizarel tiempo de respuesta para usuarios interactivos.

4. Retorno: minimizar el tiempo que los usuarios por lotes tienen que esperar sus salidas.

5. Volumen de producción: maximizar el número de trabajos procesados por hora.

Si pensamos un poco veremos que algunos de estos objetivos son contradictorios. Si queremos minimizar el tiempo de respuesta para los usuarios interactivos, elplanificador no deberá ejecutar trabajos por lotes (excepto quizá entre las 3 a.m. y las 6 a.m., cuando todos los usuarios interactivos están muy a gusto en sus camas). A los usuarios por lotes seguramente no les gustaría este algoritmo, pues viola el criterio 4. Puede demostrarse que cualquier algoritmo de planificación que dé preferencia a una clase de trabajos perjudicará a los de otras clases. Despuésde todo, la cantidad de tiempo de CPU disponible es finita. Para darle más a un usuario tenemos que darle menos a· otro. Así es la vida.

Una complicación que deben enfrentar los planificadores es que cada proceso es único e impredecible. Algunos dedican una buena parte del tiempo a esperar E/S de archivos, mientras otros usarían la CPU durante horas si se les permitiera hacerlo. Cuando elplanificador comienza a ejecutar un proceso, nunca sabe con certeza cuánto tiempo pasará antes de que dicho proceso se bloquee, sea para E/S, en espera de un semáforo o por alguna otra razón.

Para asegurarse de que ningún proceso se ejecute durante demasiado tiempo, casi todas las computadoras tienen incorporado un cronómetro o reloj electrónico que genera interrupciones periódicamente. Es común quela frecuencia sea de 50 ó 60 interrupciones por segundo (equivalente a 50 ó 60 hertz, abreviado Hz), pero en muchas computadoras el sistema operativo puede ajustar la frecuencia del cronómetro al valor que desee. En cada interrupción de reloj, el sistema operativo se ejecuta y decide si debe permitirse que el proceso que se está ejecutando actualmente continúe o si ya disfrutó de suficiente...