Administracion Del Procesador

ADMINISTRACIÓN DEL PROCESADOR.

3.1 PLANEACIÓN DE TRABAJOS (JOBSCHEDULING).

Cuando hay más de un proceso que está en condiciones de ejecutarse en la CPU, se debe escoger alguno. El encargado de tomar esa decisión es el planificador o scheduler, y el algoritmo que usa se llama algoritmo de planificación. (Scheduler = planificación)

Posibles objetivos (algunos de ellos contradictorios) del algoritmo de planificación son:

Justicia: Asegurarse que todos los procesos tengan su turno de CPU.

Eficiencia: Mantener la CPU ocupada todo el tiempo.

Tiempo de respuesta: Minimizar el tiempo de respuesta de los usuarios interactivos.

Rendimiento o productividad (throughput): Maximizar el número de trabajos terminados por hora.

Tiempo de espera: Minimizar el tiempo medio de espera (en la cola READY) de los procesos.

Una complicación adicional que hay que tener presente es que cada proceso es único e impredecible. Algunos son procesos limitados por I/O, es decir, pierden la mayor parte del tiempo esperando por I/O; otros son procesos limitados por CPU, es decir, requieren principalmente tiempo de CPU. En cualquier caso, todos los procesos alternan entre una fase de ejecución de CPU y otra de espera por I/O. Aunque la duración de las fases de CPU es impredecible y varía mucho entre un proceso y otro, tiende a tener una frecuencia como la de la siguiente figura:

Hay un gran número de fases de CPU cortos, y muy pocos largos. Esta información puede ser importante para seleccionar un algoritmo de planificación adecuado.

¿Cuándo hay que planificar?

Una decisión de planificación puede o debe tomarse cuando ocurre cualquiera de las siguientes transiciones entre estados de un proceso:

•EJECUTANDO a BLOQUEADO.

•EJECUTANDO a TERMINADO.

•EJECUTANDO a LISTO.

•BLOQUEADO a LISTO.

En los casos 1 y 2, necesariamente hay que escoger un nuevo proceso, pero en los casos 3 y 4 podría no tomarse ninguna decisión de scheduling, y dejar que continúe ejecutando el mismo proceso que estaba ejecutando. En ese caso, se habla de planificación no-expropiadora. Si en cambio se toma una decisión de scheduling en los casos 3 y 4, entonces se habla de planificación expropiadora.

Esta última es más segura y más justa, pero tiene un problema: consideremos dos procesos que comparten información, y que a uno de ellos se le quita la CPU justo cuando estaba en medio de una actualización de los datos compartidos. Cuando sea el turno del segundo proceso, éste podría intentar leer los datos cuando están en un estado inconsistente. Este problema se remedia con sincronización.

3.2 CONCEPTOS BÁSICOS.

Un planificador de tareas es una aplicación de software empresarial que se encarga de las ejecuciones de fondo sin vigilancia, comúnmente conocido por razones históricas como“el procesamiento por lotes”.

Que es un procesamiento por lotes? 

Es la ejecución de una serie de programas.

Hay muchos conceptos que son centrales para la aplicación casi todos los trabajos

Planificador y que son ampliamente reconocidos con variaciones mínimas:

Empleos

Dependencias

Flujos de trabajo

Usuarios

Más allá de la básica, herramientas de programación única instancia de SO hay dos arquitecturas principales que existen para el software de planificación de trabajo.

Maestro / Agente de la arquitectura: El software Job Scheduling se instala en una sola máquina (Master), mientras que en equipos de producción sólo un componente muy pequeño (agente) está instalado que le espera a las órdenes del Maestro, los ejecuta, y devuelve el código de salida de nuevo al maestro.

Arquitectura Cooperativa: Esto permite equilibrar la carga de trabajo dinámico para maximizar la utilización de los recursos de hardware y de alta disponibilidad para garantizar la prestación de servicios.

3.3 TIPOS DE PLANEACIÓN.

•Planeación a Plazo Fijo

Este planificador está presente en algunos sistemas que admiten además de procesos interactivos trabajos por lotes. Usualmente , se les asigna una prioridad baja a los trabajos por lotes, utilizándose estos para mantener ocupados a los recursos del sistema durante períodos de baja actividad de los procesos interactivos. Normalmente, los trabajos por lotes realizan tareas rutinarias como el cálculo de nóminas; en este tipo de tareas el programador puede estimar su gasto en recursos, indicándoselo al sistema. Esto facilita el funcionamiento del planificador a largo plazo.

•Planeación del Primero en Entrar Primero en Salir (FIFO)

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 bloquea voluntariamente.

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 sólo se necesita mantener una cola con los procesos listos ordenada por tiempo de llegada. Cuando un proceso pasa de bloqueado a listo se sitúa el último de la cola.

•Planeación  de Asignación en Rueda (RR: Round Robin)

Este es uno de los algoritmos más antiguos, sencillos y equitativos en el reparto de la CPU entre los procesos, muy válido para entornos de tiempo compartido. Cada proceso tiene asignado un intervalo de tiempo de ejecución, llamado cuantum o cuánto. Si el proceso agota su cuantum de tiempo, se elige a otro proceso para ocupar la CPU. Si el proceso se bloquea o termina antes de agotar su cuantum también se alterna el uso de la CPU. El round robin es muy fácil de implementar.

Planificación por Prioridad al más corto (SJF, Short Job First).

Al igual que en el algoritmo FIFO las ráfagas se ejecutan sin interrupción, por tanto, sólo es útil para entornos batch. Su característica es que cuando se activa el planificador, éste elige la ráfaga de menor duración. Es decir, introduce una noción de prioridad entre ráfagas. Hay que recordar que en los entornos batch se pueden hacer estimaciones del tiempo de ejecución de los procesos.

3.3.1 FIRST IN FIRST OUT (FIFO).

El primero que llega se atiende primero (FIFO) por sus siglas en inglés. Es un algoritmo que no usa expropiación, y que consiste en atender a los procesos por estricto orden de llegada a la cola READY. Cada proceso se ejecuta hasta que termina, o hasta que hace una

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