Capítulo 5 Planificación. Secciones Stallings: 9.1, 9.2 (hasta pág. 421), 9.3. Planificación. Propósito Tipos de planificación:
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- Miguel Vázquez Parra
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1 apítulo Planificación Secciones Stallings: 9., 9. (hasta pág. ), 9.3 Planificación Propósito Tipos de planificación: Largo plazo Medio plazo orto plazo /S riterios: Orientados al usuario Orientados al sistema Prioridades Políticas de planificación
2 Propósito de la planificación Propósito de la planificación signar procesos al planificador de modo que se consiga: Mejorar tiempos de respuesta umentar productividad Optimizar eficiencia del procesador y de dispositivos de /S.
3 Tipos de Planificación Planificación a largo plazo ecisión de añadir procesos al conjunto de procesos a ejecutar Planificación a medio plazo ecisión de añadir procesos al conjunto de procesos que se encuentran parcial o completamente en la memoria Planificación a corto plazo ecisión sobre qué proceso disponible será ejecutado en el procesador Planificación de /S ecisión sobre qué solicitud de /S pendiente será tratada por un dispositivo de /S disponible (Gestión /S Stallings ) Nuevo Planificación a largo plazo Planificación a largo plazo / suspendido Planificación a medio plazo jecutando Salida Planificación a corto plazo Planificación a largo plazo loqueado/ suspendido loqueado Planificación y transiciones de estado de los procesos. 3
4 jecutando loqueado orto plazo loqueado suspendido suspendido Medio plazo Largo plazo Nuevo Salida Figura 9.. Niveles de planificación. Planificación a largo plazo etermina cuáles son los programas admitidos en el sistema : cola de planificador a corto plazo suspendido: cola de planificador a medio plazo. ontrola el grado de multiprogramación: uantos más procesos se crean, menor porcentaje de tiempo en el que cada proceso se puede ejecutar.
5 Planificación a largo plazo uántos procesos adicionales? Limitar el número para dar buen servicio Nuevo: cada vez que termina un proceso o si el porcentaje de utilización del procesador es bajo Qué procesos incluir? lgoritmos de planificación Simples (e.g., FIFOFFS) Por rendimiento del sistema: prioridades, carga procesador, carga /S, recurso /S a solicitar,... Sistemas interactivos de tiempo compartido Se aceptan procesos interactivos hasta saturación (ej: máx. nº de procesos, carga procesador, número de usuarios,...) y después mensaje de intentar más tarde. Planificación a medio plazo Forma parte de la función de intercambio Gestión de memoria, Memoria Virtual, stados Suspendidos. Se basa en la necesidad de controlar el grado de multiprogramación (tema de memoria)
6 Planificación a corto plazo ecide qué proceso se ejecutará a continuación Obj.: repartir tiempo del procesador de forma que se optimice el comportamiento de o más elementos del sistema. Planificador a corto plazo = distribuidor (dispatcher) s el de ejecución más frecuente Se ejecuta cuando se interrumpe la ejecución de un proceso: Interrupciones del reloj Interrupciones de /S Llamadas al sistema operativo Señales Planificación a largo plazo Tiempo de guarda Trabajos por lotes ola de listos Planificación a corto plazo Procesador Terminación Usuarios interactivos Planificación a medio plazo ola de listos suspendidos Ocurre un suceso ola de bloqueados suspendidos Planificación a medio plazo Ocurre un suceso ola de bloqueados spera de un suceso Figura 9.3. iagrama de colas de planificación.
7 riterios de la planificación reación () P P () interrupción Planificador Procesos signación n ejecución (3) Salida () /S o final de espera n espera /S o evento (wait) (bloqueado) () T 0 t t t3 t t t t7 t t9 t 00. Uso de PU: 00 (tt). Rendimiento: /00 (pr/ut) 3. Tiempo de retorno (medio): (t + (00 t3) )/. Tiempo de espera/respuesta (medio): [(t t) + (t9 t) + (t t3) + (t7 t) + (t t0)]/ t0 riterios de la p.a corto plazo Orientados al usuario uantitativos (rendimiento) ualitativos Orientados al sistema uantitativos (rendimiento) ualitativos 7
8 riterios de la p.a corto plazo Orientados al usuario (cuantitativos, rendimiento): Tiempo de retorno esde el lanzamiento hasta la finalización de un proceso. propiado para trabajos por lotes Tiempo de respuesta esde que se emite solicitud hasta que la respuesta aparece en la salida. propiada para procesos interactivos Plazos Si hay plazos, maximizar porcentaje de plazos cumplidos. aminos críticos: a seguir si se quieren cumplir los requisitos. Orientados al usuario (cualitativos): Previsibilidad Tiempo y coste independiente de la carga del sistema riterios de la p. a corto plazo Orientados al sistema (cuantitativos, rendimiento): Productividad Maximizar nº procesos / unidad de tiempo Utilización del procesador Importante en sistemas compartidos caros Menos importante en monousuario y en tiempo real Orientados al sistema (cualitativos): quidad (si no hay otras directrices) No inanición Prioridades: si hay, favorecer a procesos con mayor quilibrio de ocupación de recursos Mantener ocupados los recursos Favorecer procesos que no usen recursos sobrecargados fecta también a planificación a largo y medio plazo
9 Uso de prioridades Planificador selecciona, según un algoritmo de planificación, siempre proceso de mayor prioridad antes que menor prioridad Múltiples colas de s: una/nivel de prioridad Procesos de prioridad más baja podrían sufrir inanición. Solución: Permitir que un proceso cambie su prioridad en función de su edad o su historial de ejecución. olas de prioridad RQ0 xpedir Terminar RQ ntrar RQn xpulsión Ocurre un Suceso ola de loqueados spera de Suceso 9
10 Tema : Planificación Propósito Tipos y alcance: largo plazo medio plazo corto plazo lgoritmos de planificación riterios: Orientados al usuario Orientados al sistema Prioridades Políticas de planificación Políticas de planificación efiniciones: Función de selección: cómo seleccionar siguiente proceso a ejecutar Modo de selección: momento en que se aplica la función de selección 0
11 Políticas de planificación Función de selección: cómo seleccionar siguiente proceso a ejecutar Prioridades Necesidades de recursos aracterísticas de ejecución: tiempo en el sistema, tiempo ejecutado, tiempo total estimado Modo de decisión No preferente, no expulsivo (política apropiativa): Proceso pasa a jecución => ejecuta hasta que: Termina Se bloquea en espera de /S Solicita servicio de SO Preferente, expulsivo (política no apropiativa): Proceso en ejecución puede ser interrumpido y pasado a por el SO por: Nuevo proceso Proceso pasa de bloqueado a listo (interrupción) Interrupción de reloj
12 Modo de decisión: comparación l modo preferente, expulsivo (apropiativa): Mejor servicio: impiden a un proceso monopolizar el procesador. Mayor coste: más cambios de contexto. Tipos de políticas de planif. FFS (Firstcome, Firstserved) Turno rotatorio (RoundRobin) SPN (Shortest Process Next) SRT (Shortest Remaining Time) HRRN (Highest Response Ratio Next) Realimentación Reparto equitativo Planificación garantizada
13 jemplo (políticas de planif.) Proceso Instante de llegada Tiempo de servicio FFS (FIFO) Proceso Llegada ada proceso se incorpora a la cola de listos. uando el proceso actual cesa su ejecución,se selecciona el proceso que lleve más t. listo. Función de selección: máximo tiempo en la cola de listos Modo de decisión: No preferente Servicio
14 P P P3 FFS s teóricamente justo, pero poco eficiente en tiempo de espera medio. Penaliza los procesos cortos. T P P P3 FFS fecto convoy: ominio de procesos con carga de PU frente a los que hacen uso de /S. Posible uso ineficiente no solo de PU sino también de los dispositivos de /S. P P P3 P P P3
15 FFS Por sí misma, no útil para monoprocesadores Planificación efectiva combinada con colas de prioridades Planificación realimentada FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar
16 FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar
17 FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar 7
18 FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar
19 FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar 9
20 FFS Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar FFS Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU Uso de PU: 9 0 = 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = / = 7.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 9 0
21 Turno rotatorio (Round Robin) Proceso Llegada Turno rotatorio (Round Robin) Reduce penalización a procesos cortos propiación dependiente de un reloj Se determina un periodo de tiempo (cuanto, q) de uso del procesador Función de selección: constante Servicio Modo de decisión: preferente (cada q) 0 0 0
22 Round Robin Periódicamente, se genera interrupción de reloj iseñado específicamente para sistemas de tiempo compartido Se asigna un cuanto de tiempo (000 ms.) de igual duración a todos los procesos listos para ser ejecutados uando se genera la interrupción: l proceso en ejecución pasa a la cola de s Se selecciona el siguiente trabajo de la cola (FFS) Round Robin (q=3) T P P P3 P
23 Round Robin Parámetro crítico de diseño: longitud del cuanto Si muy pequeño, procesos cortos pasan rápidamente, pero sobrecarga del procesador (gestión interrupciones de reloj, planificación, expedición) Si muy grande, degenera en FFS Referencia: debe ser algo mayor que el tiempo necesario para una interacción normal fectivo en sistemas de carácter general, tiempo compartido, procesos de transacciones Favorece procesos con carga de procesador vs. procesos con carga de /S (éstos no aprovechan el cuanto). Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución Sin cargar 3
24 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución Sin cargar Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución Sin cargar
25 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución Sin cargar Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución n espera de S Sin argar
26 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución n espera de S Sin argar Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución n espera de S Sin argar
27 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución n espera de S Sin argar Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 n ejecución n espera de S Sin argar 7
28 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar
29 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) 9
30 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) 30
31 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) 3
32 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar Orden encolar (RR): Vuelta de /S Nuevo caba de ejecutarse (RR) 3
33 Round Robin q= Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU Uso de PU: 9 0 = 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 9 / =.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 0. Virtual Round Robin (VRR) Procesos con carga /S vs. procesos con carga PU con Round Robin: Procesos con carga /S tienden a rendimiento pobre => desaprovechamiento de recursos /S VRR: ola de s (FFS) y una cola uxiliar (FFS) con mayor prioridad Procesos que dejan de estar bloqueados por /S se desplazan a cola uxiliar Procesos de cola uxiliar se ejecutan qe ( apuran el cuanto ) e = tiempo de ejecución la última vez (antes de espera /S) 33
34 SPN (º el proceso más corto) Se selecciona el proceso con menor tiempo esperado de ejecución. Un proceso corto salta a la cabeza de la cola, sobrepasando a trabajos largos. Función de selección: mínimo tiempo total de servicio Modo de decisión: No expulsivo (no preferente) Proceso Llegada Servicio stimaciones: SPN Trabajos por lotes o repetitivos: estimación del programador o estadísticas en función de tiempos de ejecución pasados => miramos suma de ráfagas en la tabla Si procesos interactivos en lugar de tiempo de trabajo, tiempo de cada ráfaga (se supone que siguen una distribución uniforme) => calculamos en función de ráfagas pasadas (media o con alfa) S n+ = α t n + ( α) S n 0< α < Modo de decisión: no expulsivo 3
35 SPN Normalmente se utiliza promedio exponencial: S n+ = α t n +( α) S n 0< α < S : valor pronosticado (no calculado). Puede eliminarse en sucesivos cálculos o sustituirse por T Si α tiende a se reflejan rápidamente los cambios, pero si son efectos aislados desestabilizan la media más tiempo. onviene dar más peso a los valores más recientes SPN n n n Σ t t S n+ = n i= i = n Σ t t + n n i= i = n n + Σ t n n n i= i S n = n n Σ t i= i t S n+ = n + n n n S n Mismo peso a todos los casos 3
36 SPN (º el proceso más corto) Se selecciona el proceso con menor tiempo esperado de ejecución. Un proceso corto salta a la cabeza de la cola, sobrepasando a trabajos largos. Función de selección: mínimo tiempo total de servicio Modo de decisión: No expulsivo (no preferente) Proceso Llegada Servicio SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = n ejecución Sin cargar (proceso por lotes) 3
37 SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = n ejecución Sin cargar (proceso por lotes) SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar 37
38 SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 n ejecución n espera de S tmb. pasa a cola de listos Sin argar (proceso por lotes) 3
39 SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar 39
40 SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar 0
41 SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = 0 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SPN (Primero el proceso más corto) Proceso llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar
42 SPN (Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Suma = Suma = Suma = Suma = Suma = (proceso por lotes). Uso de PU: 3 3 => 9/3. Rendimiento: /3 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 7 / =. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 33 / =. SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU (proceso interactivo) Varias formas para estimar tiempo inicial de proceso nuevo: No sabemos nada sobre las ráfagas: S = 0 (los procesos nuevos son preferentes) Tomando S= T (problema: hay que saber el T) Tomando S = T (ej: media de las ráfagas de procesos interactivos anteriores en el sistema)
43 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = 0 st. = 0 st. = 0 st. = (proceso interactivo) S = 0 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = st. = st. = 0 st. = (proceso interactivo) S = 0 3
44 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = st. = st. = st. = (proceso interactivo) S = 0 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = st. = st. = st. = (proceso interactivo) S = 0
45 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = st. = st. = st. = (proceso interactivo) S = 0 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = st. = st. = st. = (proceso interactivo) S = 0
46 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st. = 3 st. = st. = st. = st. = (proceso interactivo) S = 0 SPN(Primero el proceso más corto) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 st.ini = 0 st.ini = 0 st.ini = 0 st.ini = 0 st.ini = (proceso interactivo) S = 0. Uso de PU: 9 => 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 9 / = 7.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 0 / = 0.0
47 SPN (Primero el proceso más corto) Mejora rendimiento global: t. de retorno y t. de espera/respuesta Posibilidad de inanición para los procesos largos No conveniente para tiempo compartido o procesamiento de transacciones (por la ausencia de apropiación) Se reduce la previsibilidad de los procesos largos (puede variar mucho de una vez a otra) Proceso Llegada SRT (Menor tiempo restante) Versión preferente de SPN: elige el proceso que le queda menos tiempo esperado de ejecución ada vez que llega un proceso nuevo a la cola de listos se ejecuta el planificador. Función de selección: mínimo tiempo restante de ejecución (t. total t. consumido) Modo de decisión: Preferente en llegada a listos Servicio
48 SRT (Menor tiempo restante) Problema: ómo saber el tiempo esperado? stimar igual que en SPN SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Trestante= 3 Trestante= Sin argar Sin argar Sin argar n ejecución Sin cargar (proceso por lotes)
49 SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Trestante= Trestante= Trestante= Sin argar Sin argar (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Trestante= Trestante= Trestante= Sin argar Sin argar (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar 9
50 SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Trestante= Trestante= Trestante= Trestante= Sin argar (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Trestante= Trestante= Trestante= Sin argar (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar 0
51 SRT(Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Trestante= 3 Trestante= Trestante= Trestante= (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SRT(Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Trestante= Trestante= Trestante= Trestante= 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar
52 SRT(Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Terminó Trestante= Trestante= Trestante= 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Terminó Trestante= Trestante= Trestante= 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar
53 SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Terminó Trestante= Trestante= Trestante= 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Terminó Trestante= Trestante= Terminó 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar 3
54 SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU 0 3 Terminó Terminó Trestante= Trestante= Terminó 0 0 (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU (proceso por lotes) n ejecución n espera de S Sin argar
55 SRT (Menor tiempo restante) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU (proceso por lotes). Uso de PU: 3 3 = 9/3. Rendimiento: /3 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 73 / =.. Tiempo de espera (medio): ( ) / = 3 / =. SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 Procesos interactivos: S debe ser estimado por ejemplo, podemos tomar como estimación para la primera ráfaga la media histórica de ráfagas de procesos interactivos en el sistema. Supongamos S = 3
56 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S= 3, r = S= 3, r = 3 Sin argar Sin argar Sin argar (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, S =? S = 3, r = 3 Sin argar Sin argar Sin argar (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar
57 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, S =? S = 3, r = S = 3, r = 3 Sin argar Sin argar (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = S = 3, r = 3 Sin argar Sin argar (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar 7
58 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = 0 S = 3, r = 3 S = 3, r = 3 Sin argar (proceso interactivo S = 3) u=7? n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = S = 3, r = 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar
59 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = 3 S = 3, r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, r = 3 S = 3, S =? S = 3, r = 3 S = 3, r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar 9
60 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3, S =? S = 3, r = 3 S = 3, r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3., r = 3. S = 3, r = S = 3, r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar 0
61 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3., r = 3. S = 3, S =? S = 3, r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3., r = 3. S = 3, S =? S = 3, S =? (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar
62 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3., r =. S = 3, S =? S =., r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S = 3., r = 0. S =., r =. S =., r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar
63 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU 0 3 S =., r =. S =., r = (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU (proceso interactivo S = 3) n ejecución n espera de S Sin argar 3
64 SRT (Menor Tiempo Restante) Proceso Llegada Ráfaga PU /S Ráfaga PU (proceso interactivo S = 3). Uso de PU: 9 => 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = / = 7.. Tiempo de espera (medio): ( ) / = / = 9.0 SRT (Menor tiempo restante) Favorece a los procesos cortos Ventaja: no genera interrupciones adicionales (vs. Round Robin) esventaja: debe contabilizar los tiempos de servicio transcurridos => sobrecarga
65 HRRN (º el de mayor tasa de respuesta) lige el proceso con la tasa de respuesta (tiempo instantáneo de retorno normalizado) más alta. Función de selección: máxima tasa de respuesta Modo de decisión: NO preferente Tasa de Respuesta = Tiempo consumido esperando al procesador + Tiempo de servicio esperado Tiempo de servicio esperado HRRN Procesos cortos => denominador pequeño => tasa de respuesta alta nvejecimiento sin servicio => nominador grande => tasa de respuesta alta => procesos largos compiten con los cortos t. esperando + t.esperado t. esperado Proceso Llegada Servicio
66 HRRN (Mayor tasa de respuesta) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar HRRN (Mayor tasa de respuesta) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU Uso de PU: 9 0 = 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = / =.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 39 / = 7.
67 Realimentación multinivel No se dispone de información del tiempo de ejecución del proceso (SPN, SRT, HRRN). Para dar preferencia a trabajos cortos, se penaliza a los que han estado ejecutándose más tiempo. Función de selección: FIFO con reducción de prioridad tras cada ejecución (RR en la última cola) Modo de decisión: preferente (cada q) (q=, colas) Realimentación multinivel (q=, colas) 7
68 Planificación con realimentación ntrar RQ0 xpedir Terminar RQ Terminar RQn Terminar Realimentación multinivel (q=) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU n ejecución n espera de S Sin argar q = # colas prioridad=
69 Realimentación multinivel (q=) Proceso llegada Ráfaga PU /S ráfaga PU q =. Uso de PU: 9 => 9/9 # colas prioridad=. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 03 / = 0.. Tiempo de espera (medio): ( ) / = / =. Realimentación multinivel Procesos cortos: terminan rápido, sin descender demasiado en la jerarquía de colas. Procesos largos: llevados gradualmente hacia abajo. Problema: pueden sufrir inanición en colas de prioridad baja si llegan muchos procesos cortos continuamente Soluciones: uanta menor es la prioridad se pueden asignar más cuantos de tiempo de ejecución Tras cierto tiempo de espera en cola, se le cambia a una cola de prioridad mayor. 9
70 Realimentación multinivel Múltiples variantes: propiación en intervalos periódicos (como Round Robin) Otras: SRT en cada cola, etc. ombinación de políticas jemplos: FIFO con prioridades realimentadas: FIFO y cada vez que un proceso deja la PU se decrementa su prioridad ualquier política + prioridades: se sigue la política concreta (q. puede ser apropiativa o no apropiativa), pero si llega proceso con mayor prioridad, entra directamente. 70
71 FFS RR (q=) SPN SRT HRRN Realimenta ción (q=). Uso de PU: 30 () = 9/30. Rendimiento: /30 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = / =.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 7.. Uso de PU: 9 0 = 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 9 / =.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 0.. Uso de PU: 30 = 9/30. Rendimiento: /30 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 7 / =. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 33 / =.. Uso de PU: 3 = 9/3. Rendimiento: /3 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 79 / =.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 37 / = 7.. Uso de PU: 9 0 = 9/9. Rendimiento: /9 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = / =.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = 39 / = 7.. Uso de PU: 30 = 9/30. Rendimiento: /30 3. Tiempo de retorno (medio): ( ) / = 97 / = 9.. Tiempo de espera/respuesta (medio): ( ) / = / =. FFS RR (q=) SPN SRT HRRN Realimentación (q=) 7
72 Planificación clásica en UNIX iseñada para satisfacer las necesidades de usuarios interactivos, tiempo compartido, propósito general Usa realimentación multinivel, turno rotatorio (q=0. seg.) en cada cola de prioridad La prioridad de cada proceso se calcula: ada segundo con preferencia => si un proceso no se bloquea o termina en ese segundo, es expulsado n función de tipo de proceso e historial de ejecución Prioridad base: divide procesos en bandas fijas de prioridad Usa factor de ajuste (nice) para impedir que proceso salga de la banda asignada. andas n orden decreciente de prioridad: Intercambio ontrol de dispositivos de /S de bloques (ej: disco) Gestión de archivos ontrol de dispositivos de /S de caracteres (ej: terminales, impresoras) Procesos de usuario para Garantizar uso eficiente de /S Penalizar a procesos con carga PU 7
73 Planificación clásica en UNIX PU j (i)= PU j (i) Media ponderada del proceso j en el intervalo i P j (i) = ase j + PU j (i) + nice j Prioridad del proceso j al principio del intervalo i ase = 0, ajuste ignorado (Libro mal coloreado) Figura 9.7. jemplo de planificación clásica en UNIX. 73
74 Planificación Hilos a nivel de usuario: l SO no conoce la existencia de hilos => planifica a nivel de proceso entro de un proceso, planificador a nivel de usuario se encarga de los hilos Hilos a nivel de núcleo: l SO conoce y maneja hilos => planificación a nivel de hilos Pero el SO puede decidir asignar tiempos en función de lo que hayan ejecutado otros hilos del mismo proceso (sabe a qué proceso pertenece cada hilo) Procesos en tiempo real Proceso debe cumplir plazo límite jemplos: Sistemas militares de mando y control ontrol del tráfico aéreo ontrol de procesos en plantas industriales Pueden ser periódicos o no Planificador debe tener en cuenta plazos => debe poder ejecutar lo que corresponda dentro del plazo límite 7
75 n cada interrupción Tratamiento de la interrupción (ejecución de rutina de atención a la interrupción, ej: /S, llamada al sistema) omprobar si algún proceso pasa de bloqueado a listo omprobar si hay procesos nuevos jecutar la función de planificación según la política correspondiente 7
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