Tecnicas de administración de planificadores

PROLOGO

Se denomina planificador al software del sistema operativo encargado de asignar los recursos de un sistema entre los procesos que los solicitan. Siempre que haya tomar una decisión, el planificador debe decidir cuál de los procesos que compiten por la posesión de un determinado recursos lo recibirá.

El planificador es un componente funcional muy importante de los sistemas operativosmultitarea y multiproceso y es esencial en los sistemas operativos de tiempo real. Su función consiste en repartir el tiempo disponible de un microprocesador entre todos los procesos para su ejecución.

Todo sistema operativo gestiona los programas mediante el concepto de proceso. En un instante dado, en el ordenador pueden existir diversos procesos listos para ser ejecutados. Sin embargo,solamente uno de ellos puede ser ejecutado (en cada microprocesador). De ahí la necesidad de que una parte del sistema operativo gestione, de una manera equitativa, qué proceso debe ejecutarse en cada momento.

La planificación (scheduling) es la base para lograrla multiprogramación. Un sistema multiprogramado tendrá varios procesos que requerirán el recurso procesador a la vez. Esto sucede cuandolos procesos están en estado ready (pronto).

Si existe un procesador disponible y existen procesos en estado ready, se debe elegir el que será asignado al recurso para ejecutar. El componente del sistema operativo que realiza la elección del proceso es llamada planificador (scheduler).

CAPITULO 1

ALGORITMO FIFO

DEFINICION

First in first out – primero en entrar, primero en salir.Es por lejos el algoritmo más simple. Se lo implementa con una cola FIFO. Cuando entra un proceso a la cola, este se coloca al final de la misma. El código para este método es simple de escribir y entender, sin embargo, la performance del FCFS es a menudo muy pobre.

CARACTERISTICAS DEL ALGORITMO FIFO:

* Los procesos son ejecutados en el orden que llegan a la cola de procesos listos.
*La implementación es fácil a través de una cola FIFO.
* Es adecuado para sistemas por lotes (batch).
* Es un algoritmo no expropiador. Una vez que el procesador le es asignado a un proceso este la mantiene hasta que termina o genera un pedido de E/S.
* El tiempo de espera promedio por lo general es alto.

EJEMPLO:

Procesos Ráfaga de CPU (ms)
P1 24
P2 3
P3 3

*
P1P2
P3

24
27
30
0
Los procesos llegan en el orden: P1, P2, P3. La planificación es:

* Tiempo de espera para P1 = 0; P2 = 24; P3 = 27
* Tiempo de espera medio: (0 + 24 + 27)/3 = 17
Ahora cambiamos el orden de llegada de los procesos

P2, P3, P1

* La nueva planificación es:

P1
P3
P2

6
3
30
0

* Tiempo de espera para P1 = 6; P2 = 0; P3 = 3

* Tiempomedio de espera: (6 + 0 + 3)/3 = 3

* Mejoramos la planificación anterior

* Con este algoritmo se puede producir un efecto convoy: varios procesos de ráfaga de CPU corta tienen que esperar a un proceso de ráfaga larga

Cuando se tiene que elegir a qué proceso asignar la CPU se escoge al que llevara más tiempo listo. El proceso se mantiene en la CPU hasta que se bloqueavoluntariamente. La ventaja de este algoritmo es su fácil implementación, sin embargo, no es válido para entornos interactivos ya que un proceso de mucho cálculo de CPU hace aumentar el tiempo de espera de los demás procesos.

Para implementar el algoritmo (ver Figura 1) sólo se necesita mantener una lista con los procesos listos ordenada por tiempo de llegada. Cuando un proceso pasa de bloqueado a listo sesitúa el último de la cola.

En a) el proceso P7 ocupa la CPU, los procesos P2, P4 y P8 se mantienen en la lista de preparados. En b) P7 se bloquea (ya sea al realizar una E/S, una operación WAIT sobre un semáforo a cero u otra causa) y P2 pasa a ocupar la CPU. En c) ocurre un evento (finalización de la operación de E/S, operación SIGNAL,…) que desbloquea a P7, esto lo vuelve al estado listo,...