2 of 12

CONCEPTOS Y CLASIFICACIÓN

El planificador (o scheduler) tiene como objetivo asignar procesos para ser ejecutados en la CPU (administrando diferentes colas: READY - BLOCKED) de forma que cumplan los objetivos del sistema.

Tiempo de respuesta

Eficiencia CPU

Throughput

Según que tan frecuente debe tomar decisiones, podemos diferenciar 3 tipos de planificadores:

Largo plazo

Mediano plazo

Corto plazo

Extra Largo plazo

UTN - Sistemas Operativos

3 of 12

PLANIFICADOR LARGO PLAZO

Debe tomar la decisión de si se agregará un nuevo proceso al conjunto de procesos que están activos
Se ejecuta cuando un nuevo proceso es creado.

Decide en qué momento se puede cargar un nuevo proceso

Decide qué job será aceptado y convertido en proceso

Proceso finaliza -> disminuye grado multiprogramación

Monitoreo uso CPU -> cierto tiempo CPU IDLE

Job alta prioridad

Según prioridad Job

Buena mezcla de procesos

Optimizar performance

CPU BOUND

IO BOUND

UTN - Sistemas Operativos

4 of 12

PLANIFICADOR LARGO PLAZO

Controla el grado de multiprogramación del sistema

Alto grado de multiprogramación

CPU no ociosa
Menor % CPU para cada proceso

Baje grado de multiprogramación

CPU ociosa

Brindar un servicio satisfactorio a los procesos LISTOS

UTN - Sistemas Operativos

5 of 12

PLANIFICADOR MEDIANO PLAZO

Debe realizar operaciones de swapping (intercambio) -> IN/OUT
Debe tomar la decisión de si es necesario suspender un proceso -> almacenamiento secundario. También debe decidir cuándo volver a cargar en RAM un proceso suspendido
Modifica el grado de multiprogramación -> tratando de lograr una buena mezcla de procesos CPU/IO BOUND

SWAP IN -> aumento
SWAP OUT -> disminución

Swap OUT

Swap IN

RAM

SWAP

UTN - Sistemas Operativos

6 of 12

PLANIFICADOR MEDIANO PLAZO

Ejemplos:

Muchos procesos IO BOUND

Todos bloqueados -> CPU IDLE

Suspender procesos + cargar procesos CPU BOUND desde swap

Muchos procesos CPU BOUND

Mal uso dispositivos

Suspender procesos + cargar procesos IO BOUND desde swap

Proceso mayor prioridad + sin RAM

Suspender un proceso y cargar al de > prioridad

Proceso suspendido se está por desbloquear + RAM libre

Cargar proceso en RAM para acelerar su vuelta en ejecución

UTN - Sistemas Operativos

7 of 12

PLANIFICADOR CORTO PLAZO

Comprende la decisión de a cuál de los procesos que en un momento se encuentran cargados en RAM listos para ejecutarse se le asignará CPU

Se ejecuta con mayor frecuencia que el resto -> debe tomar buenas decisiones + el overhead debe ser mínimo

Es invocado cuando ocurre un evento que libera a la CPU o que provee la oportunidad de seleccionar otro proceso más “prioritario”. Eventos a tener en cuenta:

Interrupciones de I/O
Llamadas al sistema
Señales

UTN - Sistemas Operativos

Short-Term Scheduling Criteria

The main objective of short-term scheduling is to allocate processor time in such a way as to optimize one or more aspects of system behavior. Generally, a set of criteria is established against which various scheduling policies may be evaluated.

The commonly used criteria can be categorized along two dimensions. First, we can make a distinction between user-oriented and system-oriented criteria. User-oriented criteria relate to the behavior of the system as perceived by the individual user or process. An example is response time in an interactive system. Response time is the elapsed time between the submission of a request until the response begins to appear as output. This quantity is visible to the user and is naturally of interest to the user.

Other criteria are system oriented. That is, the focus is on effective and efficient utilization of the processor. An example is throughput, which is the rate at which processes are completed. This is certainly a worthwhile measure of system performance and one that we would like to maximize. Whereas user-oriented criteria are important on virtually all systems, system-oriented criteria are generally of minor importance on single-user systems.

Another dimension along which criteria can be classified is those that are performance related and those that are not directly performance related. Performance-related criteria are quantitative and generally can be readily measured. Examples include response time and throughput. Criteria that are not performance related are either qualitative in nature or do not lend themselves readily to measurement and analysis. An example of such a criterion is predictability. We would like for the service provided to users to exhibit the same characteristics over time, independent of other work being performed by the system. To some extent, this criterion can be measured, by calculating variances as a function of workload. However, this is not nearly as straightforward as measuring throughput or response time as a function of workload.

These are interdependent, and it is impossible to optimize all of them simultaneously. For example, providing good response time may require a scheduling algorithm that switches between processes frequently. This increases the overhead of the system, reducing throughput. Thus, the design of a scheduling policy involves compromising among competing requirements; the relative weights given the various requirements will depend on the nature and intended use of the system.

8 of 12

PLANIFICADORES Y DIAGRAMA DE ESTADOS

Nuevo

Listo

En ejecución

En espera

Finalizado

Suspendido en espera

Suspendido listo

PLANIFICADOR MEDIANO PLAZO

PLANIFICADOR CORTO PLAZO

PLANIFICADOR LARGO PLAZO

9 of 12

PLANIFICADOR CORTO PLAZO

CRITERIOS

Orientados al usuario

Orientados al sistema

Tiempo de respuesta

Utilización CPU

Throughput

Predictibilidad

Tiempo de espera

Tiempo de ejecución

Cumplimiento de deadlines

Justicia

Utilización de recursos

Respetar prioridades

UTN - Sistemas Operativos

10 of 12

TIPO DE PLANIFICADOR (CORTO PLAZO)

Eventos a tener en cuenta

Siempre a tener en cuenta:

Proceso finaliza ( Running -> Finished)
Proceso se bloquea (Running -> Blocked)
Proceso cede voluntariamente CPU ( Running -> Ready)

Pueden ser considerados

Proceso recibe evento esperado (Blocked -> Ready)
Proceso nuevo (Syscall : New -> Ready)
Interrupción por timer

Dependiendo de qué eventos tenga en cuenta un algoritmo de planificación de corto plazo se clasificará en :

Con desalojo / Apropiativo / Preemptive
Sin desalojo / No apropiativo / Non preemptive / Cooperativo

CPU LIBERADA

Puede convenir elegir otro proceso

UTN - Sistemas Operativos

11 of 12

TIPO DE PLANIFICADOR (CORTO PLAZO)

Los planificadores que sólo tienen en cuenta los eventos que son obligatorios (los que liberan a la CPU) son llamados Sin desalojo / No apropiativos / Non preemptive / Cooperativos ya que esperan a que el proceso le devuelva el control al SO para elegir otro proceso a ejecutar.

Los planificadores que además de considerar los eventos obligatorios consideran al menos UNO del resto de los eventos son llamados Con desalojo / Apropiativo / Preemptive ya que pueden interrumpir la ejecución de un proceso (desalojarlo de CPU -> vuelta a READY) para ejecutar otro más prioritario

UTN - Sistemas Operativos

1 of 12

2 of 12

3 of 12

4 of 12

5 of 12

6 of 12

7 of 12

8 of 12

9 of 12

10 of 12

11 of 12

12 of 12