Planificaci

1
Planificación del Procesador

• Capítulo 9

2
Principales objetivos del Scheduling

• Asignar procesos a ejecución por el procesador
• Minimizar tiempo de respuesta
• Maximizar throughput
• Maximizar eficiencia del procesador
• Minimizar tiempo de espera
• Satisfacer todos estos requerimientos al mismo
  tiempo es extremadamente difícil

3
Tipos de Scheduling

• Largo plazo
• Determina qué programas son admitidos al sistema
  para ejecución
• Controla el grado de multiprogramación
• Mientras más procesos son admitidos, cada uno
  tendrá un porcentaje menor de uso del procesador
• Mediano plazo
• Determina si agregar más programas a los que ya
  están parcialmente o totalmente en memoria
  principal.
• Es parte de la función de swapping
• Corto plazo
• También conocido como el despachador, determina
  qué proceso es ejecutado en el procesador
• Se ejecuta frecuentemente ? debe ser eficiente
• Evento típicos que gatillan al despachador
  Interrupciones del reloj (quantum),
  interrupciones de I/O, llamados al sistemas,
  señales, etc.
• De I/O
• Determina cuál requerimiento pendiente de I/O se
  atiende primero

4
Relación tipo de scheduling y estado de un proceso
5
Criterios para un algoritmo de corto plazo

• El objetivo principal de un scheduler de corto
  plazo es asignar procesos a la CPU de tal forma
  de optimizar uno o más aspectos de rendimiento
  del sistema
• Desde el punto de vista del usuario
• Tiempo de respuesta
• Tiempo transcurrido entre el sometimiento
  (submission) de un requerimiento hasta que existe
  alguna salida o respuesta
• Ejemplo maximizar el número de usuarios que
  experimentan dos segundos como tiempo de
  respuesta
• Tiempo turnaround o tiempo de reloj (TAT)
• Tiempo entre el sometimiento de un trabajo y el
  término de éste
• Desde el punto de vista del sistema
• Throughput número de trabajos (procesos) por
  unidad de tiempo
• Utilización del procesador porcentaje de tiempo
  que la CPU está ocupada
• Qué sería importante en un sistema mono usuario?

6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
Prioridades

• Si los procesos tienen asignada alguna prioridad,
  el scheduler siempre eligirá aquel proceso con
  prioridad más alta para ejecutar
• Usar varias colas para cada nivel de prioridad
• Problema inanición
• Solución permitir que un proceso cambie su
  prioridad en la medida que pasa el tiempo

9
Modo de decisión

• Apropiativo (Nonpreemptive)
• Una vez que el proceso entra a la CPU, continuará
  ejecutándose hasta que termina, se bloquea por
  una operación de I/O o realiza un llamado al
  sistema
• No apropiativo (Preemptive)
• El proceso en el estado de Running puede ser
  interrumpido por el SO y sacado del procesador
• Permite que ningún proceso monopolice la CPU

10
(No Transcript)
11
Aplicaciones clinicas PET
Regiones límbicas de individuos en tratamiento
por abuso de drogas, son activadas al mirar
videos con eventos relacionados con cocaína.
Childress, A.R., et al. Limbic activation during
cue-induced cocaine craving. American Journal of
Psychiatry 156(1)11-18, 1999.
PET
Fusion
CT
Paciente con cáncer al pulmón
Positron Emission Tomography (PET) Scanning at
Mayo Clinic Mayo Clinic www.mayoclinic.org/pet
12
PET dinámico
Crump Institute for Molecular Imaging, UCLA
13
GATE toolkit de simulación
14
Process Scheduling Example
15
El primero en llegar, el primero en ser
servidoFirst-Come-First-Served (FCFS)

• Cada proceso entra en la cola de listos
• Cuando el proceso actualmente en la CPU termina,
  el proceso que ha estado esperando más tiempo en
  la cola de listo es seleccionado para ejecución
• Note que un proceso corto podría esperar mucho
  tiempo antes de entrar a la CPU
• Favorece procesos pesados en CPU (CPU bound)

16
Otro ejemplo FCFS
El rendimiento de FCFS es mejor para procesos
largos
Proceso Tiempo de Llegada Tiempo de servicio (Ts) Tiempo de inicio Tiempo de término TAT TAT/Ts
W 0 1 0 1 1 1
X 1 100 1 101 100 1
Y 2 1 101 102 100 100
Z 3 100 102 202 199 1.99
promedio 100 26
TAT/Ts TAT normalizado
TAT es Turnaround Time
17
Round-Robin

• El SO interrumpe al proceso cuando el quantum de
  tiempo asignado termina
• Uso del reloj
• El próximo proceso seleccionado se determina con
  FCFS
• Procesos pesados en CPU son favorecidos con
  respecto a procesos pesados en I/O. Por qué?

18

• Un quantum pequeño favorece a procesos cortos
• Si el quantum es muy pequeño, muchos procesos
  necesitarán más de un intento en la CPU para
  producir algún tipo de resultado

19
Round Robin virtual

• Una forma de mejorar RR es VRR (round robin
  virtual)
• Cuando un proceso se desbloquea de I/O, en vez
  de ir a la cola de listos va a una cola auxiliar.
• Cuando el despachador necesita cargar un nuevo
  proceso en CPU, le da prioridad a los proceso de
  la cola auxuliar, pero
• el tiempo asignado es el quantum menos el tiempo
  que corrió la última vez que fue seleccionado de
  la cola de listos

20
El trabajo más corto (SPN)

• Se selecciona el proceso cuyo tiempo estimado de
  procesamiento es el menor
• Política apropiativa
• Procesos cortos son favorecidos sobre procesos
  largos
• Es posible inanición de procesos muy largos

21
El trabajo con tiempo restante menor(SRT)

• Versión no apropiativa del SPN
• Si llega un proceso nuevo con tiempo incluso
  menor que aquel que está en la CPU, se saca al
  que está en la CPU y se planifica el menor
• Cómo estimar el tiempo restante?

22
Razón de respuesta más alto (HRRN) Highest
Response Ratio Next

• La idea es
• Minimizar el TAT normalizado
• Minimizar el promedio entre todos los procesos
• Considere la siguiente razón
• R razón de respuesta
• w tiempo esperando por el procesador
• s tiempo estimado de servicio
• Luego, el algoritmo elige aquel proceso con R más
  alto

23
Feedback

• Si no es posible conocer o estimar el tiempo de
  servicio futuro, no se podría usar SPN, SRT, y
  HRRN.
• Una alternativa para dar preferencia a trabajos
  cortos es penalizar aquellos trabajos que han
  estado corriendo por más tiempo.
• Cuando un proceso entra al sistema, es colocado
  en una cola de prioridad RQ0.
• Después de ser desapropiado del procesador
  (quantum o I/O) y vuelve al estado de Ready,
  vuelve a una cola de prioridad más baja RQ1.
• Cada vez que sale y vuelve a la cola de listo,
  pasa a una cola de menor prioridad.
• Las colas se manejan con FCFS, excepto la de más
  baja prioridad, la que se maneja con Round-Robin

24
(No Transcript)
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)