2.5 Niveles, Objetivos y criterios de planificación

2.5 Niveles, Objetivos y Criterios de Planificación

En épocas pasadas de los sistemas de procesamiento por lotes, con una entrada en forma de imágenes de tarjetas en una cinta magnética, el algoritmo de planificación era sencillo: solo había que ejecutar el siguiente trabajo en la cinta. En los sistemas de multiusuario de tiempo compartido, que se combinaban con un fondo de trabajos procesados en lote, el algoritmo era más complejo. En forma invariable, existían varios usuarios en espera de servicio y podían existir también otros trabajos para ser procesados en lote. Incluso en los sistemas puros de tiempo compartido existen con frecuencia los trabajos colaterales, como el sistema de correo electrónico, que a menudo se ejecuta todo el tiempo para enviar o recibir correo o noticias. Cuando más de un proceso es ejecutable, el Sistema Operativo debe decidir cuál de ellos deberá ejecutarse primero. Hay que tener una planificación de los procesos que quieren ejecutarse en el sistema. La planificación es una función primordial del Sistema Operativo. La mayoría de los recursos, si no es que todos, se planifican antes de que se utilicen. La asignación de procesadores físicos a los procesos hace posible que estos realicen su trabajo, y tal asignación es un problema complejo manejado por el Sistema Operativo.  Concepto de Planificación La planificación hace referencia a un conjunto de políticas y mecanismos incorporados al sistema operativo que gobiernan el orden en que se ejecutan los trabajos que deben ser cumplimentados por el sistema informático.  Objetivo de la Planificación El objetivo principal de la planificación es optimizar el rendimiento del sistema y proporcionar un buen servicio a todos los procesos que se encuentren en él. En general, la planificación trata de cubrir los siguientes objetivos: Justicia. La planificación debe ser lo más justa posible con todos los procesos, sin favorecer a unos y perjudicar a otros. Máxima capacidad de ejecución. Debe dar un servicio eficiente para que todos los trabajos se realicen lo más rápidamente posible. Esto se puede lograr disminuyendo el número de cambios de proceso. Máximo número de usuarios interactivos. En los sistemas de tiempo compartido se tratara de que puedan estar trabajando el mayor número de usuarios al mismo tiempo. Producibilidad. La planificación debe realizarse de tal forma que en todo momento pueda saberse como será su ejecución. Minimización de la sobrecarga. La computadora debe tener poca sobrecarga ya que esta afecta directamente al rendimiento final del sistema: a menor sobrecarga mayor velocidad de proceso. Equilibrio en el uso de recursos. Para obtener un mayor rendimiento en el uso de los recursos y que estos estén ocupados equitativamente el mayor tiempo posible. Seguridad de las prioridades. Si un proceso tiene mayor prioridad que otro, este debe ejecutarse más rápidamente. Evitar la postergación indefinida. Esto se logra aumentando la prioridad de un proceso mientras espere por un recurso. La prioridad llegara a ser tan alta que al proceso le será asignado el recurso que pidió. Criterios de planificación Para realizar los objetivos de la planificación, un mecanismo de planificación debe considerar lo siguiente: La limitación de un proceso a las operaciones de Entrada / Salida: cuando un proceso consigue la CPU, ?la utiliza solo brevemente antes de generar una petición de Entrada / Salida La limitación de un proceso a la CPU: cuando un proceso obtiene la CPU, tiende a usarla hasta que expira su tiempo Si un proceso es por lote (batch) o interactivo: los usuarios interactivos deben recibir inmediato servicio para garantizar buenos tiempos de respuesta. ¿Qué urgencia tiene una respuesta rápida?: por ejemplo, un proceso de tiempo real de un sistema de control que supervise una refinería de combustible requiere una respuesta rápida, más rápida que la respuesta requerida por un proceso en lotes (batch) que deberá entregarse al día siguiente. La prioridad de un proceso: a mayor prioridad mejor tratamiento. Frecuentemente un proceso genera fallos (carencias) de página: Probablemente los procesos que generan pocos fallos de página hayan acumulado sus “conjuntos de trabajo” en el almacenamiento principal. Los procesos que experimentan gran cantidad de fallos de página aún no han establecido sus conjuntos de trabajo. Un criterio indica favorecer a los procesos que han establecido sus conjuntos de trabajo. Otro criterio indica favorecer a los procesos con una tasa alta de fallos de página ya que rápidamente generaran una petición de Entrada / Salida. Frecuentemente un proceso ha sido apropiado por otro de más alta prioridad, lo cual significa lo siguiente: A menudo los procesos apropiados deben recibir un tratamiento menos favorable. Cada vez que el Sistema Operativo asume la sobrecarga para hacer ejecutar este proceso, el corto tiempo de ejecución antes de la apropiación no justifica la sobrecarga de hacer ejecutar al proceso en primer lugar. Cuanto tiempo de ejecución real ha recibido el proceso: un criterio considera que debe ser favorecido un proceso que ha recibido muy poco tiempo de CPU. Cuanto tiempo adicional va a necesitar el proceso para terminar: los tiempos promedio de espera pueden reducirse priorizando los procesos que requieren de un tiempo de ejecución mínimo para su terminación, pero pocas veces es posible conocer la cantidad de tiempo adicional que cada proceso necesita para terminar.