Introducción Aquí vamos a centrarnos en analizar los distintos tipos de algoritmos de planificación. Estos algoritmos surgen debido a la necesidad de poder organizar los procesos de una manera eficiente para el procesador. Los Los algo algorit ritmo mos s de plan planif ific icac ació ión n se enca encarg rgan an de aseg asegur urar ar que que un proc proces eso o no monopoliza el procesador. Un proceso es un programa que está en ejecución. Este proceso puede estar en 3 estados distintos Listo! "loqueado! # En Ejecución!. Los procesos procesos son almacenados en una lista junto con la información que indica indica en qu$ estado está el proceso% proceso% el tiempo que &a usado el '(U% etc.
Ahora vamos a ver los diferentes algoritmos de Planificación que estamos estudiando:
FCFS “Firts-Come, First-Served” En esta política de planificación% el procesador ejecuta cada proceso &asta que termina% por tanto% los procesos que en cola de procesos preparados permanecerán encolados en el orden en que lleguen &asta que les toque su ejecución. Este m$todo se conoce tambi$n como )*)+ ,fist input% first output% (rimero en llegar primero en salir -. e trata de una política mu# simple # sencilla de llevar a la práctica% pero mu# pobre en cuanto a su comportamiento. La cantidad de tiempo de espera de cada proceso depende del n/mero de procesos que se encuentren en la cola en el momento de su petición de ejecución # del tiempo que cada uno de ellos tenga en uso al procesador% # es independiente de las necesidades del propio proceso. us características son0 1+ A(2+(*A*4A. Es justa% aunque los procesos largos &acen esperar muc&o a los cortos.
(2E5E'*"LE. El tiempo medio de servicio es mu# variable en función del n/mero de procesos # su duración. Ejemplo 0 (roceso A 6 iempo ejecución 6 iempo llegada 6 iempo finaliza 6 iempo retorno 6
iempo espera . En el caso de que los procesos de ma#or tiempo de duración llegasen los primeros% el tiempo medio de espera sería muc&o ma#or. (odemos llegar a la conclusión de que este no es un algoritmo eficiente.
'onclusión0 Este algoritmo esta bien lo /nico que que los procesos largos &acen esperar muc&o a los cortos. (redecible. El tiempo medio de servicio es mu# variable en función del n/mero de procesos # su duración. Bibliografía: htt:!!achel.triod.com!materias!material"sis.htm
SJF “Shortest Job First” En este algoritmo % da bastante prioridad a los procesos más cortos a la &ora de ejecución # los coloca en la cola. Ejemplo0 Una cola de personas en 7ercadona delante de la caja % la persona que menos compra lleva esa pasa primero.
'onclusión En resumen% este algoritmo selecciona al proceso con el ró#imo tiemo ejecución m$s corto. El roceso corto saltar$ a la cabe%a de la cola. Ejecución de un roceso consiste en ciclos de ejecución de &P ' ciclos de esera or E!S. El algoritmo selecciona aquel roceso cu'o ró#imo ciclo de ejecución de &P sea menor. El roblema est$ en conocer dichos valores( ero odemos redecirlos usando la información de los ciclos anteriores ejecutados. "ibliografía &ttp088es.scribd.com8doc8993:;<=98)+>Algoritmos>de>(lanificacion>Algoritmo>?)>&ortest> ?ob>)irst
SRTF “Short Remaining Time First” Es similar al S)*% con la diferencia de que si un nuevo proceso pasa a listo se activa el disatcher para ver si es más corto que lo que queda por ejecutar del proceso en ejecución. i es así% el proceso en ejecución pasa a listo # su tiempo de estimación se decremento con el tiempo que &a estado ejecutándose. Los procesos llegan a la cola # solicitan un intervalo de '(U.i dic&o intervalo es inferior al que le falta al proceso en ejecución para abandonar la '(U% el nuevo proceso pasa a la '(U # el que se ejecutaba a la cola de preparados.
'onclusión0 El intervalo de '(U es difícil de predecir. (osibilidad de inanición0 los trabajos largos no se ejecutarán mientras &a#an trabajos cortos. "ibliografía0 &ttp088algoritmosplanificacion.blogspot.com.es8@B@8;8srtf>s&ort>remaining>time>first.&tml
Round Robin Es un m$todo para seleccionar todos los elementos en un grupo de manera equitativa # en un orden racional% normalmente comenzando por el primer elemento de la lista &asta llegar al /ltimo # empezando de nuevo desde el primer elemento. 2ound 2obin es uno de los algoritmos de planificación de procesos más complejos # difíciles% dentro de un sistema operativo asigna a cada proceso una porción de tiempo equitativa # ordenada% tratando a todos los procesos con la misma prioridad. e define un intervalo de tiempo denominado cuanto% cu#a duración varía seg/n el sistema. La cola de procesos se estructura como una cola circular. El planificado la recorre asignando un cuanto de tiempo a cada proceso. La organización de la cola es )*)+.
'onclusión0 'ada proceso tiene asignado un intervalo de tiempo de ejecución% llamado cuantum o cuanto. i el proceso agota su cuantum de tiempo% se elige a otro proceso para ocupar la '(U. i el proceso se bloquea o termina antes de agotar su cuantum tambi$n se alterna el uso de la '(U. El round robín es mu# fácil de implementar. odo lo que necesita el planificado es mantener una lista de los procesos listos. "ibliografía0 &ttp088es.CiDipedia.org8CiDi8(lanificaci'3"3nF2ound>robin
Conclusión personal En mi opinión el algoritmo de 2ound 2obbin es el mas fiable #a que cada proceso se le asigna un tiempo de ejecución si se agota elige otro proceso . ambien el algotrismo ?) esta bien #a que prioriza seg/n las necesidades de la '(U.
UNIA !" P#ANIFICACI$N %# PR&C%SA&R
INTR&UCCI$N El objetivo de la lanificación del rocesador es dar un buen servicio a todos los rocesos que e#istan en un momento dado en el sistema.
NIVELES DE PLANIFICACIÓN : Planificación a largo plazo (planificador de trabajo! . +ecide cu$l ser$ el ró#imo trabajo que se va a ejecutar. Este nivel sólo e#iste en los sistemas de rocesamiento or lotes( donde la decisión se basa en las necesidades de recursos ' su disonibilidad. En los sistemas de tiemo comartido tiene como ,nica misión cargar los rogramas que se desean ejecutar en memoria. Este nivel es el encargado de crear los rocesos.
Planificación a "edio plazo (planificador de #apping! . +ecide si un roceso que est$ en ejecución en estado bloqueado o susendido debe ser e#traído de la memoria temoralmente. Posteriormente( cuando el sistema se encuentre m$s descargado( devolver$ dicho roceso a la memoria ' al estado de ejecución. Sólo e#iste en sistemas de tiemo comartido ' en aquellos que tienen gestión de memoria virtual. Este nivel gestiona los rocesos susendidos en esera de alg,n recurso no disonible en el momento de la susensión.
Planificación a corto plazo (planificación del proceador! . Es el encargado de decidir cómo ' cu$ndo tendr$ acceso al rocesador un roceso que est$ rearado ara utili%arlo. -leva a cabo las funciones de multirogramación( estando siemre residente en memoria ' ejecut$ndose con mucha frecuencia or ello debe ser de ejecución mu' r$ida. En este nivel es donde se debe dar un buen servicio a los rocesos interactivos ara que el usuario no erciba( o lo haga en eque/o grado( que est$ comitiendo or el rocesador junto con otros usuarios.
&b'eti(os $%ticia. +ebe ser lo m$s justa osible con todo tio de rocesos( sin favorecer a unos ' erjudicar a otros.
&'i"a capacidad de ejec%ción . +ebe dar un servicio acetable ara que todos los trabajos se realicen lo m$s r$idamente osible. Esto se logra disminu'endo el n,mero de cambios de roceso.
&'i"o n)"ero de %%ario interacti*o . En los sistemas de tiemo comartido se tratar$ de que uedan estar trabajando el ma'or n,mero de usuarios simult$neamente.
Predicibilidad . +ebe concebirse de tal forma que en todo momento ueda saberse cómo ser$ su ejecución.
&ini"ización de la obrecarga . -a comutadora debe tener oca sobrecarga 'a que 0sta incide directamente sobre el rendimiento final del sistema: a menor sobrecarga( ma'or velocidad de roceso. -os cambios de conte#to deben minimi%arse.
E+%ilibrio en el %o de rec%ro . Para obtener un buen rendimiento en el uso de recursos ' que 0stos est0n ocuados equitativamente el ma'or tiemo osible.
Seg%ridad de la prioridade . Si un roceso tiene ma'or rioridad que otro( 0ste debe ejecutarse m$s r$idamente.
CRIT%RI&S ,tilización del proceador . 1antenerlo ocuado el ma'or tiemo osible. Prod%cti*idad . El n,mero de los rocesos que terminan or unidad de tiemo. Es una medida de trabajo que deende de la duración de los rocesos.
-ie"po de retorno . El tiemo ara un roceso entre la entrada ' la salida del sistema. Es la suma de los tiemos de esera( ejecución( etc.
-ie"po de epera . El tiemo que un roceso asa en la cola de rocesos listos 2no en esera de E!S3.
-ie"po de rep%eta . El tiemo entre la resentación del roceso al sistema ' su rimera resuesta.
-ie"po de er*icio . 4iemo en que tarda en ejecutarse un roceso( donde se inclu'e el tiemo de carga del rograma en memoria( el tiemo de esera en la cola de rocesos rearados( el tiemo de ejecución en el rocesador ' el tiemo de E!S.
Algoritmos -as
olíticas de lanificación se agruan en: Apropiati*a . Son las que roducen un cambio de roceso con cada cambio de conte#to( es decir( el roceso que est$ haciendo uso del rocesador uede ser temoralmente susendido ' ermitir que otro roceso se aroie del rocesador. Se utili%an en sistemas oerativos con tiemo comartido ' tiemo real. No apropiati*a . Son aquellas en las que un roceso no abandona nunca el rocesador desde su comien%o hasta su fin. Se utili%an en sistemas de roceso or lotes.
FCFS (Firt co"e. firt er*ed. Pri"ero en llegar pri"ero en er er*ido! En esta olítica de lanificación( el rocesador ejecuta cada roceso hasta que termina( or tanto( los rocesos que en cola de rocesos rearados ermanecer$n encolados en el orden en que lleguen hasta que les toque su ejecución. Este m0todo se conoce tambi0n como *5*6 2fist inut( first outut( Primero en llegar rimero en salir3. Se trata de una olítica mu' simle ' sencilla de llevar a la r$ctica( ero mu' obre en cuanto a su comortamiento. -a cantidad de tiemo de esera de cada roceso deende del n,mero de rocesos que se
encuentren en la cola en el momento de su etición de ejecución ' del tiemo que cada uno de ellos tenga en uso al rocesador( ' es indeendiente de las necesidades del roio roceso. Sus características son: 7 8o aroiativa. 7 Es justa( aunque los rocesos largos hacen eserar mucho a los cortos. 7 Predecible. 7 El tiemo medio de servicio es mu' variable en función del n,mero de rocesos ' su duración.
/0,ND /01IN (//! Esta olítica( cu'a traducción odría ser asignación cíclica o lanificación en rueda( es una mejora de la *&*S. 4rata de ser m$s justa en cuanto a la resuesta tanto de los rocesos cortos como de los largos. &onsiste en conceder a cada roceso en ejecución un determinado eríodo de tiemo q 2quantum3( transcurrido el cual( si el roceso no ha terminado( se le devuelve al final de la cola de rocesos rearados concedi0ndose el rocesador al siguiente roceso or su corresondiente quantum. Esta interrución eriódica contin,a hasta que el roceso termine su ejecución( formando una rueda de rocesos que ser$n ejecutados cíclicamente hasta que terminen. 9ariando el ar$metro q se logra tener diferentes comortamientos. Si q es ma'or que el tiemo que necesita ara su ejecución el roceso m$s largo( se convertir$ en *&*S. Si q se aro#ima a ( la sobrecarga del sistema ser$ mu' grande uesto que la ma'or arte del tiemo se consumiría en cambios de conte#to. -os valores de q varían entre ; ' ; milisegundos( siendo recomendable que el <= de los tiemos de resuesta de los rocesos sean inferiores al quantum. Sus características son: 7 Baja sobrecarga si el cambio de conte#to es eficiente ' los rocesos siemre est$n en la memoria rincial. 7 El tama/o ótimo del quantum deende de: El tio de sistema. -as cargas que va'a a soortar el sistema. El n,mero de rocesos en el sistema ' su tio. Es la olítica m$s utili%ada ara tiemo comartido. 6frece un índice de servicio uniforme ara todos los rocesos. Es una olítica aroiativa.
S$N (S2ortet $ob Net. ig%iente proceo3 el "' corto! Es una olítica de lanificación no aroiativa que trata de cubrir los mismos objetivos que la >>. 4oma de la cola de rocesos rearados el que necesite menos tiemo de ejecución ara reali%ar su trabajo. Para ello debe saber el tiemo de rocesador que necesitan cada roceso. Esto es osible a trav0s de diversos m0todos como ueden ser la información suministrada or el roio usuario( or el roio rograma( bas$ndose en la historia anterior 2heurística3( etc. El tiemo de servicio en esta olítica es bueno ara los rocesos cortos( saliendo erjudicados los rocesos largos. Sus características son: 7 8o aroiativa.
7 El tiemo de esera aumenta de acuerdo con la longitud de los rocesos( ero el tiemo medio de esera con resecto a otras olíticas es ótimo. 7 Es oco redecible. 7 8o es justa con los rocesos largos. 7 Buen tiemo de servicio. 7 >esulta difícil de oner en r$ctica or los datos que necesita ara reali%arse la lanificación.
S/- (S2ortet /e"aining -i"e. el de tie"po retante "' corto! Es una me%cla de los dos m0todos anteriores ' trata de obtener las ventajas de ambos. Para ello( esta t0cnica cambia el roceso que est$ en ejecución cuando se ejecuta un roceso 2aso del lanificador de largo la%o al de corto la%o3( con una e#igencia de tiemo de ejecución total menor que el que se est$ ejecutando en el rocesador. El valor del tiemo de resuesta medio de los rocesos largos mejora con resecto a S)8. Presenta un e#celente índice de servicio ' el tiemo de esera es bastante corto ara la ma'oría de los rocesos. &onsigue una buena eficiencia( 'a que logra que la lista de rocesos rearados sea lo m$s corta osible. Sus características son: 7 Es una variante de S)8 ara hacerla aroiativa. 7 Puede ser injusta( 'a que un roceso corto uede echar a uno largo que est0 haciendo uso del rocesador ' que adem$s est0 terminando. 7 Presenta una ma'or sobrecarga. 7 E#celente tiemo medio de servicio. 7 Es mu' eficiente.
Prioridad En esta olítica se asocia a cada roceso una rioridad( de manera que el rocesador se asigna al roceso de ma'or rioridad. -as rioridades ueden ser definidas interna o e#ternamente. En el rimer caso( el sistema oerativo se basa en una serie de informaciones medibles ara el c$lculo ' asignación de dichas rioridades 2tiemo necesitado de rocesador( necesidad de memoria( etc.3. Su rincial roblema es el bloqueo o ostergación indefinida( 'a que un roceso de baja rioridad uede estar eserando su turno indefinidamente. Para evitarlo se suele emlear lo que se denomina envejecimiento de las rioridades( que aumenta gradualmente las rioridades de los rocesos que est$n en esera de utili%ar el rocesador. &ualquier algoritmo basado en esta olítica uede ser aroiativo o no aroiativo. En el rimer caso( un roceso uede ser retirado del rocesador si aarece otro de ma'or rioridad en la cola de rocesos rearados.
4/N (4ig2 /epone Net. el prói"o de "' alto 5ndice de rep%eta! Es una olítica que trata de corregir las osibles injusticias de la olítica S)8 con los rocesos largos ' las de la olítica *&*S con los rocesos cortos. Se basa en hacer variable la rioridad de un roceso( calcul$ndose constantemente or medio de la e#resión: P ? 2@ t3 ! t +onde P es la rioridad del roceso.
@ es el tiemo de esera en la cola de rocesos rearados. t es el tiemo de ejecución del roceso. En un rinciio P valdr$ ; e ir$ aumentando aulatinamente a medida que el roceso ermane%ca en la cola de rocesos rearados 2@ favorece a los rocesos largos3( e ir$ disminu'endo cuanto m$s tiemo est0 en ejecución 2t favorece a los rocesos cortos3. &uando un roceso que est$ en ejecución abandona el rocesador( el roceso rearado que tenga ma'or rioridad 2que m$s ha'a eserado en la cola3( ser$ el que se seleccione ara su ejecución. Sus inconvenientes son: 7 Si un usuario ejecuta un roceso corto inmediatamente desu0s de que un roceso largo ha'a comen%ado a utili%ar el rocesador( deber$ sufrir una larga esera. 7 Es mu' costosa de llevara a la r$ctica( 'a que la rioridad debe calcularse ara todos los rocesos en esera( cada ve% que termine el roceso que est$ haciendo uso del rocesador. 7 Sobrecarga mucho el sistema debido a los c$lculos que debe reali%ar. Sus características son: 7 8o aroiativa. 7 Es justa. 7 Es costosa de oner en r$ctica. 7 Produce una gran sobrecarga en el sistema.
