Planificación de Procesos en Sistemas Multiprogramado

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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal del dispatcher en la planificación de procesos?

  • Ejecutar procesos de forma prioritaria
  • Aumentar la carga de trabajo del sistema operativo
  • Monitorear el tiempo de respuesta
  • Asignar la CPU a procesos preparados (correct)

¿Cuál de los siguientes acontecimientos NO provoca la llamada al dispatcher?

  • Un proceso realiza operaciones de E/S
  • El proceso en ejecución termina su tarea
  • Un proceso pasa a estado preparado
  • El proceso en ejecución se ejecuta correctamente (correct)

En un sistema de tiempo compartido, ¿por qué es importante la activación del dispatcher?

  • Para evitar el monopolio de la CPU por parte de un solo proceso (correct)
  • Para mejorar la eficiencia de entrada/salida
  • Para permitir que el sistema operativo domine el uso de la CPU
  • Para garantizar que todos los procesos se completen rápidamente

¿Cuál de los siguientes algoritmos de planificación prioriza a los procesos de corta duración?

<p>Prioridad al más corto (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre si las circunstancias 3 y 4 no provocan la activación del dispatcher?

<p>Se favorece el proceso en ejecución (B)</p> Signup and view all the answers

La reducción en la llamada al dispatcher tiende a:

<p>Disminuir el tiempo de respuesta total de los procesos (B)</p> Signup and view all the answers

En un sistema por lotes, es correcto afirmar que:

<p>El uso de la CPU se maximiza dedicando menos tiempo al sistema operativo (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de tasa se busca maximizar en el contexto de planificación de procesos?

<p>Tasa de respuesta (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal ventaja de la planificación apropiativa en sistemas de tiempo real?

<p>Facilita la atención rápida a procesos de alta prioridad. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica la técnica de apropiación en términos de memoria?

<p>Es necesario mantener varios procesos en memoria principal. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la planificación no apropiativa a los procesos de larga duración?

<p>Les da un trato 'más justo' porque no se despojan. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega el reloj de interrupciones en el sistema operativo?

<p>Permite arrebatar la CPU al proceso en ejecución. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una desventaja de la implementación de planificación apropiativa?

<p>Implica un mayor gasto por el cambio de procesos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando se lanza una interrupción del reloj?

<p>El proceso en ejecución se suspende y se ejecuta un manejador de interrupciones. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de un sistema de planificación apropiativa en el rendimiento general?

<p>Permite un manejo más dinámico de procesos de diferentes prioridades. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se puede concluir sobre la priorización en los sistemas de planificación?

<p>La arbitrariedad es una consideración clave en su diseño. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando un proceso libera el control de la CPU?

<p>El proceso termina su ejecución o se bloquea. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del reloj de interrupciones?

<p>Asegurar que ningún proceso monopolice el procesador. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una diferencia clave entre el reloj de interrupciones y el reloj hardware?

<p>El reloj de interrupciones controla el tiempo de CPU entre procesos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué no se debe interrumpir al procesador a la misma velocidad a la que opera?

<p>Porque no se podría ejecutar ninguna instrucción. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué garantiza el reloj de interrupciones para los usuarios interactivos?

<p>Que el sistema no quede bloqueado en un ciclo infinito. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la frecuencia recomendada para el reloj de interrupciones?

<p>Menor que la del procesador. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué pasa con los procesos que necesitan ser ejecutados periódicamente?

<p>Dependen del reloj de interrupciones para ejecutarse. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la frecuencia de un microprocesador de 4000 MHz?

<p>Produce 4 mil millones de pasos elementales por segundo. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica principal de las prioridades en la planificación de procesos?

<p>Los procesos de mayor prioridad se seleccionan antes que los de menor prioridad. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de prioridades se ajustan en respuesta a cambios en el entorno?

<p>Prioridades dinámicas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a las prioridades estáticas en comparación con las dinámicas?

<p>No cambian una vez asignadas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la utilización de la CPU es correcta?

<p>Es un recurso que necesita ser explotado para mejorar el rendimiento. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué mide el rendimiento o productividad (throughput) en la planificación de procesos?

<p>El número de ráfagas por unidad de tiempo. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es una ráfaga en el contexto de los procesos de CPU?

<p>El tiempo durante el cual un proceso utiliza la CPU. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es un inconveniente de las prioridades estáticas?

<p>No responden a cambios en el entorno. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implican los esquemas de prioridad dinámica en términos de recursos?

<p>Son más complejos y requieren mayor gasto extra. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tiempo total de espera para el proceso A?

<p>0 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso tiene el tiempo de CPU más corto?

<p>E (D)</p> Signup and view all the answers

Si los procesos se ejecutan en el orden de llegada, ¿cuál es el tiempo total para completar el proceso D?

<p>14 (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tiempo de inicio de ejecución del proceso C?

<p>4 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso comienza a ejecutarse justo después de que finaliza el proceso B?

<p>C (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede si el cuanto de tiempo es muy grande?

<p>La planificación se convierte en primero-en-entrar-primero-en-salir. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de un cuanto de tiempo muy pequeño?

<p>Reduce el tiempo dedicado a la ejecución de procesos de usuario. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proporción de tiempo de la CPU se utilizaría con un cuanto de 20 mseg, sabiendo que el cambio de proceso tarda 5 mseg?

<p>20% (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál sería el efecto de fijar un cuanto de 500 mseg. en términos de tiempo desperdiciado?

<p>El tiempo desperdiciado sería del 1%. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando diez usuarios interactivos oprimen la tecla enter casi al mismo tiempo?

<p>Los procesos se colocan en la lista de preparados y deben esperar. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué problema plantea un cuanto demasiado largo en la planificación de procesos?

<p>Genera tiempos de respuesta más pobres. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál se considera un tamaño adecuado para el cuanto, según el contenido?

<p>100 mseg. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede al esperar 4.5 seg. para ejecutar una orden como pwd?

<p>Es excesivo y afecta la experiencia del usuario. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Planificación de Procesos

Proceso del sistema operativo que decide qué proceso usa la CPU en un momento dado.

Dispatcher (Depachador)

Programa del sistema operativo que asigna la CPU a un proceso.

Cambio de Proceso

Una operación requerida para que el dispatcher cambie de un proceso a otro.

Algoritmo de Planificación

Conjunto de reglas que utiliza el dispatcher para elegir un proceso.

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Tiempo de Respuesta

Tiempo transcurrido para que se inicia un proceso y responde.

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Tiempo de Servicio

Tiempo que un proceso necesita para completarse.

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Round Robin

Algoritmo de planificación que asigna la CPU a cada proceso durante un periodo de tiempo limitado.

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Prioridad de Planificación

Asignación de prioridades a los procesos para determinar cuál se ejecuta primero.

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Planificación apropiativa

Técnica de planificación de procesos donde un proceso con alta prioridad puede interrumpir a uno con menor prioridad, incluso si éste último tiene la CPU asignada.

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Sistemas de tiempo real

Sistemas donde la precisión en el tiempo de respuesta de los procesos es crítica.

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Proceso en ejecución

Un proceso al que se le ha asignado la CPU para su ejecución.

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Reloj de interrupciones

Dispositivo que genera interrupciones periódicas para que el sistema operativo tome el control y gestione los procesos.

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Prioridades en la planificación

Asignación de rangos a los procesos para determinar qué proceso prioriza el SO.

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Sistema operativo en ejecución

El sistema operativo tiene control de la CPU y puede tomar decisiones que afectan al sistema, por ejemplo, detener procesos.

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Planificación no apropiativa

Proceso donde, una vez que un proceso obtiene la CPU, conserva su control hasta que termina o ejecuta una acción que le cede voluntariamente la CPU.

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Tiempo de Llegada

El momento en que un proceso llega al sistema y solicita acceso a la CPU.

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Tiempo de CPU

La cantidad de tiempo que un proceso necesita para ejecutarse completamente en la CPU.

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Política de Planificación

El conjunto de reglas que utiliza el sistema operativo para elegir qué proceso ejecutar.

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Control de la CPU por un proceso

Un proceso mantiene el control de la CPU hasta que la libera, es interrumpido por una interrupción o por otra interrupción.

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Interrupción por reloj

La interrupción del reloj permite al sistema operativo verificar si un proceso ha excedido su tiempo de ejecución asignado.

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Función del reloj de interrupciones

Divide el tiempo de la CPU entre los procesos de E/S o de cálculo, garantizando tiempos apropiados de respuesta.

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Evitar bloqueos del sistema

El reloj de interrupciones previene que un proceso bloquee el sistema por un ciclo infinito.

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Procesos periódicos y relojes

Los procesos que deben ejecutarse con regularidad dependen del reloj de interrupciones.

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Diferencia entre reloj de interrupción y reloj hardware

El reloj de interrupción se usa para gestionar el tiempo de los procesos, mientras que el reloj hardware controla la velocidad básica del sistema.

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Frecuencia de reloj de interrupción

La frecuencia del reloj de interrupción es menor que la frecuencia del procesador para permitir al procesador ejecutar instrucciones eficientemente.

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Pasos elementales del procesador

Acciones mínimas que un procesador realiza en un ciclo de reloj.

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Planificación por prioridades

Un método de planificación en el que cada proceso tiene una prioridad asignada. Los procesos con mayor prioridad se seleccionan primero para la ejecución.

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¿Qué son las prioridades?

Un valor que indica la importancia de un proceso. Se puede asignar automáticamente por el sistema o de forma manual.

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Prioridades estáticas

Prioridades que no cambian a lo largo de la vida del proceso.

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Prioridades dinámicas

Prioridades que se adaptan a los cambios en el sistema. Se pueden ajustar durante la ejecución.

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Utilización de la CPU

Porcentaje del tiempo que la CPU está ocupada ejecutando tareas en un momento dado.

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Rendimiento

Número de procesos completados (o ráfagas de CPU) en un periodo de tiempo determinado.

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Ráfaga

Intervalo de tiempo durante el cual un proceso necesita la CPU para ejecutarse.

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Bloqueo

Estado de un proceso que espera a algún evento externo (E/S, resultado de una operación). No utiliza la CPU.

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Cuanto de tiempo

El tiempo que un proceso se ejecuta antes de que el sistema operativo le quite la CPU y la reasigne a otro proceso. Es utilizado en el algoritmo de planificación Round Robin.

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¿Qué pasa si el cuanto es muy grande?

Si el cuanto es muy grande, el algoritmo Round Robin se acerca a FIFO (First In First Out) ya que los procesos tardan mucho en ceder la CPU.

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¿Qué pasa si el cuanto es muy pequeño?

Si el cuanto es muy pequeño, se pierden muchos recursos cambiando continuamente entre procesos, lo que afecta el rendimiento del sistema.

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Tiempo de cambio de proceso

El tiempo que se necesita para cambiar de un proceso a otro. Incluye guardar el estado del proceso actual y cargar el estado del nuevo proceso.

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FIFO

Un algoritmo de planificación que procesa las solicitudes en el orden en que llegan.

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Study Notes

Procesos. Planificación de Procesos

  • Introducción: Planificación básica en sistemas multiprogramado para optimizar la computadora. Tres niveles de planificación: a largo, medio y corto plazo. Se centra en la planificación a corto plazo (CPU).
  • Objetivos y Criterios de Planificación: Objetivos de optimización del comportamiento del sistema. Criterios de planificación divididos en orientados al usuario (tiempo de respuesta) y al sistema (productividad).
  • Planificación Apropiativa y No Apropiativa: En la apropiativa, el SO puede arrebatar la CPU al proceso; útil en sistemas de tiempo real y compartidos. En la no apropiativa, la CPU se mantiene asignada al proceso hasta que éste lo libera.
  • El Reloj de Interrupciones: Mecanismo del SO para controlar el uso de la CPU. Generan interrupciones periódicas. Evita la monopolización de la CPU por un proceso.
  • Algoritmos de Planificación:
    • FIFO (First-In, First-Out): Primer proceso en la cola, primero en ejecutarse. Fácil implementación pero no óptimo para entornos interactivos.
    • Round Robin (RR): Asignación de un cuanto de tiempo a cada proceso; al completar el cuanto, el proceso pasa a la cola de espera y continúa la ejecución. Adaptado a sistemas de tiempo compartido.
    • SJF (Shortest Job First): Selecciona el proceso con menor tiempo de ejecución. Ideal para entornos por lotes, minimizando el tiempo de finalización medio pero no apropiado para entornos interactivos.
    • SRT (Shortest Remaining Time): Similar a SJF, pero apropiativo. Selecciona el proceso con menor tiempo restante para ejecutarse; prioriza a los procesos que van a terminar.
    • HRN (Highest Response Ratio Next): Corrige las deficiencias de SJF. Prioriza los procesos con un ratio mayor de tiempo de espera al tiempo de servicio.
    • Colas Multinivel de Retroalimentación: Estructura que separa los procesos en categorías. Procesos interactivos tienen prioridad. Cuantificador variable que favorece a los procesos limitados por E/S.
  • Comparación de Políticas de Planificación: FCFS, RR, SPN, SRT, HRRN, Feedback; consideraciones de selección, modo de decisión, rendimiento, tiempo de respuesta, rendimiento global, efecto en procesos, inanición/aplazamiento indefinido, y otras características particulares de cada algoritmo.

Planificación a Largo Plazo

  • Este planificador selecciona los procesos y los introduce en el sistema para que el planificador de la CPU los gestione.
  • Se enfoca en equilibrar la carga de trabajo para la CPU.
  • Normalmente se utiliza en sistemas con trabajos por lotes.

Planificación a Medio Plazo

  • Intercambia procesos entre memoria principal y secundaria.
  • Aumenta la probabilidad de utilizar la CPU al transferir procesos bloqueados o suspendidos.

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