1. Tema del da: Implementacin de Procesos y Planificacin

2. Objetivos

En esta clase trataremos de:

• Repasar el concepto de proceso e hilo.

• Analizar las cuestiones de implementacin de procesos e hilos.

• Conocer las problemticas de la planificacin del uso del procesador as como las diversas estrategias propuestas para solucionarlas.

• Evaluar las ventajas y desventajas de cada estrategia de implementacin.

3. Repaso

Qu es un proceso?

Qu es un hilo?

4. Repaso

Estados de un Proceso:

Modelo de Cinco Estados Nuevo Listo Ejecutando Bloqueado Terminado 5. Repaso

Estados de un Proceso:

Modelo con Estados Suspendidos Nuevo Listo Ejecutando Bloqueado Terminado Listo y Suspendido Bloqueado y Suspendido 6. Implementacin

Atributos de un proceso:

Bloque de control de procesos (PCB).

• Process ID.

• Estado.

• Registros y PC.

• Informacin de Memoria.

• Descriptores de Archivos Abiertos.

• Informacin de Contabilidad.

• Punteros a otras estructuras de datos del S.O.

7. Planificacin de la CPU

Ejecucin de un Proceso

(a) Proceso CPU intensivo. (b) Proceso E/S intensivo. 8. Planificacin de la CPU

Terminologa:

Throughput : # de procesos ejecutados por unidad de tiempo (de principio a fin).

Tiempo de retorno : tiempo que tarda en completar su ejecucin un proceso.

Tiempo de espera : tiempo total que pasa un proceso en la cola de listos.

Tiempo de respuesta : tiempo transcurrido desde que se hace una solicitud hasta recibir la respuesta.

9. Planificacin de la CPU

Objetivos:

Reparto equitativo de la CPU.

Eficiencia (maximizar uso de la CPU).

Minimizar tiempo de respuesta (interactivo).

Minimizar tiempo de retorno (batch).

Maximizarthroughput(batch).

Cumplir con tiempos lmites (tiempo real).

10. Planificacin de la CPU

Tipos de Planificacin:

Nuevo Listo Ejecutando Bloqueado Terminado Listo y Suspendido Bloqueado y Suspendido Planificacin aLargo Plazo Planificacin a Mediano Plazo Planificacin aCorto Plazo 11. Planificacin de la CPU

Ejemplo:

Proceso Tiempo CPU P1 24 P23 P3 3

Orden de llegada: P1, P2, P3

Tiempo de espera: P1 = 0; P2 = 24; P3 = 27

Tiempo Medio de Espera:(0 + 24 + 27)/3 = 17

P 1 P 2 P 3 24 27 30 0 12. Planificacin de la CPU

FCFS (First Come First Served)

Orden de llegada: P2, P3, P1

Tiempo de espera: P1 = 6; P2 = 0; P3 = 3

Tiempo Medio de Espera:(6 + 0 + 3)/3 = 3

Bastante Mejor que en el caso anterior...

P 1 P 3 P 2 6 3 30 0 13. Planificacin de la CPU

SJF/SJN (Shortest Job First/Next):

Asocia a cada proceso la longitud del mismo (en uso de la CPU).

Selecciona el que tenga menor longitud.

Existen dos variantes:

• Sin expulsin.

• Con expulsin (Shortest Remaining Time First).

Es ptimo (minimiza el tiempo de espera)

La dificultad est en calcular la longitud....

14. Planificacin de la CPU

SJF (Sin Expulsin)

Proceso ArriboCPU P1 0.0 7 P2 2.0 4 P3 4.0 1 P4 5.0 4 Tiempo de espera medio = (0+6+3+7)/4 = 4 P 1 P 3 P 2 7 3 16 0 P 4 8 12 15. Planificacin de la CPU

SRTF (SJF con Expulsin)

Proceso ArriboCPU P1 0.0 7 P2 2.0 4 P3 4.0 1 P4 5.0 4 Tiempo de espera medio = (9+1+0+2)/4 = 3 P 1 P 3 P 2 4 2 11 0 P 4 5 7 P 2 P 1 16 16. Planificacin de la CPU

SJF/SJN (Shortest Job First/Next):

Es muy complejo calcular la longitud por adelantado....

Puede provocar inanicin ante gran cantidad de procesos cortos.

Sin expulsin no es adecuado para ambientes de tiempo compartido.

Con expulsin penaliza a los procesos largos, con lo cual puede empeorar la inanicin.

17. Planificacin de la CPU

Planificacin por prioridades:

A cada proceso se asocia una prioridad N.

El planificador asigna la CPU al menor N.

• Sin expulsin.

• Con expulsin (preemptive).

Problema: inanicin.

Solucin: envejecimiento (aging).

18. Planificacin de la CPU

Cola Circular (Round Robin):

A cada proceso se le cede la CPU durante un periodo de tiempoq(quantum de tiempo).

Si haynprocesos, entonces la espera mxima esw= ( n -1)* q

Desempeo:

• qgrande: FCFS.

• qpequeo: siqes demasiado pequeo respecto del tiempo de cambio de contexto, el overhead puede ser demasiado alto...

19. Planificacin de la CPU

Ejemploq =20:

Proceso Tiempo CPU P1 53 P2 17 P3 68 P4 24

Normalmente tiempo de retorno mayor que SJF, pero menor tiempo de respuesta.

P 1 P 2 P 3 P 4 P 1 P 3 P 4 P 1 P 3 P 3 0 20 37 57 77 97 117 121 134 154 162 20. Bibliografa

Esta clasedebeser ampliada viendo:

• Carretero (S.O. Visin Aplicada) (1ra. ed.):

• • Captulo 3: Procesos.

• Nutt (Sistemas Operativos):

• • Captulo 6: Impl. Procesos, Hilos y Recursos.

• • Captulo 7: Planificacin.

21. Gracias ! Ing. Gabriel E. Arellano [email_address] http://www.gabriel-arellano.com.ar/so/ (2008) Gabriel E. Arellano Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts. The GNU Free Documentation License as applicable to this document can be found at:http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html