Planificador delprocesador

3 Planificación de procesos y procesadores

La forma en que se reparte el uso de la CPU entre los procesos tiene un enorme impacto en el rendimiento de un sistema multiprogramado, por lo que siempre se ha prestado una gran atención a las políticas de planificación que se implementan y se han elaborado multitud de conceptos relacionados con ello. El estudio de estas políticas es el objeto deeste capítulo. Se presta también atención a la planificación en multiprocesadores, que añade una dimensión espacial al problema, y a la planificación de tiempo real.

Sistemas Operativos II Planificación de procesos y procesadores

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Contenido
3.1 3.2 3.3 3.4 Introducción Evaluación del rendimiento Comportamiento de los programas Políticas de planificación Selección de un proceso paraentrar en la CPU Expulsión Planificación multinivel Criterios para la planificación en multiprocesadores Políticas de planificación en multiprocesadores Criterios para la planificación de tiempo real Políticas de planificación de tiempo real Planificación en sistemas UNIX clásicos Planificación en UNIX SVR4 Planificación en Windows 57 58 60 61 62 64 68 69 70 71 72 74 75 76 76 78 78 79 80

3.4.1 3.4.23.4.3 3.5 3.5.1 3.5.2 3.6 3.6.1 3.6.2 3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.8 3.9

Planificación en multiprocesadores

Planificación de tiempo real

Ejemplos de planificación

Bibliografía Ejercicios

Sistemas Operativos II Planificación de procesos y procesadores

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3.1

Introducción

En el capítulo anterior se ha estudiado cómo se representan los procesos y se implementan lastransiciones de estado entre ellos y los cambios de contexto. Uno de los objetivos de un sistema operativo multiprogramado es proporcionar una utilización eficiente de los recursos del proceso, permitiendo a los procesos un uso de ellos que evite situaciones de inanición. Todo esto es lo que persigue una política de planificación adecuada, que determina los criterios de elección del siguiente proceso a usarla CPU. Evaluar la calidad de una política de planificación es complejo y presenta diferentes perspectivas, dependiendo de los intereses de las aplicaciones, lo que lleva a definir previamente un conjunto de parámetros de rendimiento. El rendimiento de una determinada política de planificación dependerá también del comportamiento de los programas, por lo que la elección de una u otra políticadeberá tener en cuenta el tipo de procesos que ejecuta el sistema, fundamentalmente si están orientados a cálculo o son interactivos. Algunas aplicaciones, como las de tiempo real, imponen unos requisitos muy particulares en el uso del procesador, lo que hace difícil su convivencia con las aplicaciones habituales en los sistemas de propósito general (de tiempo compartido), conduciendo a políticas deplanificación de tiempo real específicas. Hoy en día son cada vez más habituales las plataformas multiprocesador. Aunque la política de planificación es independiente, en general, del número de unidades de proceso, los sistemas multiprocesador requieren políticas complementarias que tienen como objetivo un compromiso entre el equilibro de la carga de los procesadores, que conduce a una mejorutilización de estos, y el aprovechamiento de la localidad de los procesos, que impulsa a mantener a cada proceso en un mismo procesador durante su ejecución. El trabajo de planificación reside en gran parte en una función scheduler del núcleo del sistema operativo, pero otras partes del sistema pueden colaborar en esta tarea, normalmente modificando los parámetros que utiliza el scheduler para decidirqué proceso planificar. En general la planificación puede repartirse en tres niveles [STA05]: • En la llamada al sistema de ejecutar programa. Cuando se crea un proceso se puede decidir alguno de los criterios para su planificación, como por ejemplo la prioridad inicial y el quantum. A esta planificación se la denomina de largo plazo. En la función scheduler. Cada vez que un proceso abandona la...