UTPL PLANIFICACIÓN DE PROCESOS [(INFORMÁTICA)(SISTEMAS OPERATIVOS)]

00:15:52
https://www.youtube.com/watch?v=xQDi62YZuuw

Ringkasan

TLDRLa clase aborda la planificación de procesos en sistemas operativos, comenzando con definiciones de procesos y estados. Se definen procesos como tareas en ejecución y se destaca la importancia de la planificación para gestionar recursos eficientemente. Los objetivos son maximizar la utilización de la CPU y minimizar tiempos de espera, retorno y respuesta. Se introducen algoritmos tales como FIFO, SJF y ROUND ROBIN, con ejemplos y cálculos de tiempos de espera y retorno, finalizando con la comparación de la eficiencia de cada algoritmo.

Takeaways

  • 📋 Un proceso es una tarea en ejecución.
  • ⏳ Los estados de un proceso incluyen espera y ejecución.
  • ⚖️ La planificación de procesos es clave para optimizar la CPU.
  • 📊 Objetivos incluyen maximizar productividad y minimizar tiempos.
  • 🔄 FIFO despacha según el orden de llegada.
  • 🗂️ SJF selecciona el trabajo más corto primero.
  • ⏲️ ROUND ROBIN utiliza un cuantum de tiempo.
  • 🏆 La selección de algoritmo depende de su eficiencia.
  • 📈 Comparar tiempos de espera y retorno ayuda a elegir el mejor algoritmo.
  • 🔍 Notar que la prioridad afecta el despacho de procesos.

Garis waktu

  • 00:00:00 - 00:05:00

    No inicio da clase, faise unha introdución á planificación de procesos, definindo que un proceso é unha tarefa en execución e explicando os diferentes estados que poden existir: inicio, preparado, en execución e bloqueado. Os obxectivos da planificación de procesos son maximizar a utilización da CPU, a produtividade, e minimizar os tempos de espera, retorno e resposta. Para lograr estes obxectivos, utilizamos diferentes algoritmos de planificación como FIFO, SJF e Round Robin.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    No algoritmo FIFO, os procesos son executados na orde na que chegan, comezando co proceso C que se executa primeiro, seguido dos procesos D, A, E e B. Calcula o tempo de espera e retorno de cada proceso, e determina os tempos medios, mostrando como cada proceso afecta o tempo total. A partir destes cálculos, se conclúe a eficiencia do algoritmo en termos de tempo de espera e tempo de retorno medio, que resulta ser 9 unidades de tempo na media para este algoritmo.

  • 00:10:00 - 00:15:52

    O algoritmo SJF é abordado en diferentes tipos: non apropiativo e apropiativo. O primeiro executa o proceso de menor duración que chegou primeiro, comezando de novo cun enfoque semellante ao FIFO. Calcula os tempos de espera e retorno para cada proceso, chegando a un tempo medio de espera de 2.6 unidades de tempo e un tempo de retorno medio de 7.2. O SJF apropiativo modifica a execución segundo os procesos que chegan, continuando a calcular tempos asociados e finalizando con outros algoritmos como Round Robin, onde se controla o tempo de execución de cada proceso en fragmentos, avaliado na planificación de procesadores.

Peta Pikiran

Video Tanya Jawab

  • ¿Qué es un proceso en el contexto de sistemas operativos?

    Un proceso es una tarea que está en ejecución que puede tener diferentes estados: inicio, listo, ejecutando y bloqueado.

  • ¿Por qué es importante la planificación de procesos?

    La planificación asegura que las tareas se ejecuten en el orden correcto dentro del sistema operativo para optimizar recursos y minimizar tiempos de espera.

  • ¿Cuáles son los principales objetivos de la planificación de procesos?

    Los objetivos incluyen equidad, maximización de la utilización de la CPU, productividad, y minimización de los tiempos de espera, retorno y respuesta.

  • ¿Qué es el algoritmo FIFO?

    FIFO (Primero en entrar, primero en salir) despacha procesos según su tiempo de llegada.

  • ¿Qué es el SJF y cuáles son sus tipos?

    SJF (Trabajo más corto primero) elige procesos basándose en la duración de su ráfaga de CPU, siendo no apropiativo y apropiativo.

  • ¿Cómo se calcula el tiempo de espera?

    El tiempo de espera se calcula como el tiempo que un proceso ha esperado para ejecutarse menos su tiempo de llegada.

  • ¿Qué es ROUND ROBIN?

    ROUND ROBIN es un algoritmo que asigna un tiempo fijo (cuantum) para ejecutar procesos, alternando entre ellos.

  • ¿Cómo se utiliza la prioridad en la planificación de procesos?

    Los procesos se ejecutan en función de su prioridad, donde menores números representan mayor prioridad.

  • ¿Qué se considera al comparar la eficiencia de algoritmos?

    Se comparan los tiempos de espera y retorno promedio de cada algoritmo para determinar el más eficiente.

  • ¿Qué significa tiempo de retorno en la planificación de procesos?

    El tiempo de retorno es el tiempo total que tarda un proceso en completarse desde su llegada hasta su finalización.

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Gulir Otomatis:
  • 00:00:03
    Bienvenidos estimados estudiantes
  • 00:00:06
    vamos a revisar el tema de planificación de procesos
  • 00:00:09
    antes de comenzar con la planificación de procesos
  • 00:00:13
    hay que revisar conceptos básicos
  • 00:00:16
    empezando por ¿qué es un proceso?
  • 00:00:18
    un proceso es una tarea que esta en ejecución
  • 00:00:22
    así mismo los estados de un proceso
  • 00:00:24
    recordemos que son: inicio, listo o preparado en ejecución y bloqueado
  • 00:00:31
    porque es importante la planificación de procesos
  • 00:00:34
    es importante porque se deben ejecutar en orden ciertas tareas dentro del sistema operativo
  • 00:00:41
    los objetivos de la planificación de procesos son: equidad
  • 00:00:45
    maximizar la utilización de la CPU
  • 00:00:48
    maximizar la productividad
  • 00:00:50
    minimizar el tiempo de espera
  • 00:00:52
    minimizar el tiempo de retorno
  • 00:00:54
    y minimizar el tiempo de respuesta
  • 00:00:57
    es así que para poder cumplir cada uno de estos objetivos
  • 00:01:00
    hay algoritmos que podemos utilizar para realizar la planificación de procesos
  • 00:01:06
    los mas utilizados son el FIFO
  • 00:01:08
    o el primero entrar el primero en salir
  • 00:01:10
    el SJF primero el trabajo mas corto por prioridad y el ROUND ROBI
  • 00:01:15
    vamos a realizar un ejercicio de cada uno de estos algoritmos
  • 00:01:20
    empecemos con FIFO
  • 00:01:21
    como ya les había comentado FIFO es
  • 00:01:24
    el primero en entrar es el primero en salir o el primero en ser atendido
  • 00:01:30
    dada esta tabla
  • 00:01:32
    de procesos tenemos los trabajos o los procesos: A, B,C, D y E
  • 00:01:38
    que tienen una rafaga de CPU según se indica en la tabla
  • 00:01:41
    y el tiempo de llegada
  • 00:01:44
    como tenemos que ir despachando a estos procesos o a estas tareas
  • 00:01:49
    es de acuerdo al tiempo de llegada
  • 00:01:52
    como podemos ver aquí el primer proceso en llegar fue el proceso C
  • 00:01:56
    que se ejecuta desde cero
  • 00:01:59
    hasta tres porque ocupa tres ráfagas de CPU
  • 00:02:02
    el siguiente proceso en llegar es el proceso D
  • 00:02:06
    el proceso D se ejecuta desde tres hasta siete
  • 00:02:10
    porque ocupa cuatro ráfagas de CPU
  • 00:02:14
    el siguiente proceso en ejecutarse es
  • 00:02:17
    el proceso A que va desde siete hasta diez
  • 00:02:21
    el siguiente proceso
  • 00:02:24
    es el proceso E
  • 00:02:26
    que va desde diez hasta doce
  • 00:02:28
    y el último en ejecutarse por llegar en el tiempo cuatro
  • 00:02:33
    es el proceso B que ocupa una ráfaga de CPU
  • 00:02:37
    para que me sirve el tiempo de espera y el tiempo de retorno para poder determinar cual es el algoritmo mas eficiente
  • 00:02:45
    entonces tengo que ir calculando el tiempo de espera de cada uno de los procesos
  • 00:02:50
    el tiempo de espera es igual al
  • 00:02:53
    tiempo en el que espero para ejecutarse menos el tiempo de llegada, en este caso
  • 00:02:59
    el proceso A se empezó a ejecutar en el tiempo siete
  • 00:03:04
    y tubo menos el tiempo de llegada; en total tubo que esperar cinco unidades de tiempo para poderse ejecutar
  • 00:03:12
    el proceso B se empezó a ejecutar en doce
  • 00:03:16
    y llego en el tiempo cuatro entonces tubo que esperar ocho unidades de tiempo
  • 00:03:24
    el proceso C se empezó a ejecutar en cero
  • 00:03:27
    pero llego en el tiempo cero
  • 00:03:29
    entonces no tubo que esperar nada
  • 00:03:33
    el proceso D se empezó a ejecutar en tres
  • 00:03:36
    y llego en el tiempo uno
  • 00:03:39
    entonces espero dos unidades de tiempo
  • 00:03:43
    y finalmente el proceso B
  • 00:03:46
    empezó a ejecutarse en diez
  • 00:03:48
    pero llego en el tiempo tres entonces tubo que esperar siete unidades de tiempo
  • 00:03:54
    como saco los tiempos medios de espera sumando cada uno de los tiempos de cada uno de los procesos dividido para el número de procesos
  • 00:04:02
    y eso me da tiempo de espera promedio
  • 00:04:07
    el tiempo de retorno en cambio es el tiempo en el que termino de ejecutarse completamente un proceso
  • 00:04:14
    en este caso
  • 00:04:15
    el proceso A se termino de ejecutar en diez
  • 00:04:18
    el proceso B se termino de ejecutar en trece
  • 00:04:22
    el proceso C termino de ejecutar en tres
  • 00:04:25
    el proceso D se termino de ejecutar en siete
  • 00:04:28
    y el proceso E se termino de ejecutar en doce
  • 00:04:32
    igualmente para el tiempo de retorno medio o el tiempo de retorno promedio
  • 00:04:36
    tengo que sumar cada uno de los tiempo de retorno de cada uno de los procesos
  • 00:04:41
    dividido para el número de procesos
  • 00:04:43
    igual a nueve unidades de tiempo
  • 00:04:47
    continuando con el siguiente algoritmo que es
  • 00:04:50
    el SJF
  • 00:04:52
    o el trabajo mas corto; primero el trabajo mas corto
  • 00:04:57
    este puede ser de dos tipos
  • 00:05:00
    no apropiativo y apropiativo
  • 00:05:02
    vamos a ejecutar el
  • 00:05:05
    no apropiativo
  • 00:05:07
    el primer proceso en ejecutarse por el tiempo de llegada es el
  • 00:05:11
    proceso C ya que llagado en el tiempo cero
  • 00:05:15
    recuerden que no se puede ejecutar ningún proceso
  • 00:05:18
    sin que antes
  • 00:05:19
    no este en la cola de preparados o listos
  • 00:05:24
    entonces el proceso C se empieza a ejecutar
  • 00:05:28
    hasta tres que es su ráfaga de CPU
  • 00:05:32
    hasta el tiempo tres
  • 00:05:35
    los procesos que han llegado es el proceso D
  • 00:05:39
    el proceso E
  • 00:05:40
    y el proceso A
  • 00:05:42
    comparo entre esos procesos cual es el que tiene la ráfaga de CPU mas pequeña
  • 00:05:47
    en este caso el proceso E porque tiene una ráfaga de dos, entonces se ejecuta el proceso E
  • 00:05:53
    desde tres hasta cinco
  • 00:05:55
    hasta la unidad cinco
  • 00:05:57
    y han llegado todo el resto del proceso y debo comparar
  • 00:06:01
    entre el proceso
  • 00:06:03
    A
  • 00:06:04
    B
  • 00:06:05
    y D
  • 00:06:06
    cual es el que tiene la menor ráfaga de CPU en este caso es
  • 00:06:10
    el proceso B
  • 00:06:11
    entonces se ejecuta B de cinco a seis
  • 00:06:14
    el siguiente proceso a ejecutarse por ocupar menor cantidad de tiempo en el CPU es el proceso A, se ejecuta de seis hasta nueve
  • 00:06:24
    y finalmente se ejecuta el proceso D hasta trece
  • 00:06:28
    como se lo había mencionado en el algoritmo FIFO el tiempo de espera se
  • 00:06:35
    calcula
  • 00:06:38
    con el tiempo que empezó a ejecutarse menos el tiempo de llegada
  • 00:06:42
    en este caso el proceso A se empezó a ejecutar en seis menos dos del tiempo de llegada que nos da
  • 00:06:49
    cuatro unidades de tiempo
  • 00:06:51
    el proceso B se empezó a ejecutar en cinco llegó en cuatro
  • 00:06:56
    es igual a una unidad de tiempo, el proceso C se empezó a ejecutar en cero y llego en cero
  • 00:07:01
    el proceso C se empezó a ejecutar en nueve
  • 00:07:06
    y llego en el tiempo uno entonces tubo que esperar ocho unidades de tiempo
  • 00:07:11
    el proceso E se empezó a ejecutar en tres y llego en el tiempo tres
  • 00:07:16
    no espero nada
  • 00:07:18
    calculando el tiempo medio de espera nos da 2.6 unidades de tiempo
  • 00:07:24
    el tiempo de retorno que es el tiempo en el que se termino de ejecutar completamente un proceso
  • 00:07:30
    para A tenemos nueve
  • 00:07:32
    para B seis
  • 00:07:33
    para C tres
  • 00:07:35
    para D trece
  • 00:07:36
    y para E cinco unidades de tiempo lo que nos da un
  • 00:07:40
    tiempo de retorno promedio de 7.2 unidades de tiempo
  • 00:07:46
    en cambio el SJF apropiativo es que de acuerdo a como van llegando los procesos
  • 00:07:52
    y si este tiene un menor tiempo de ejecución en la CPU se ejecuta ese
  • 00:07:59
    entonces el primer proceso que se ejecuta es el primer proceso que a llegado en cero en este caso el proceso C
  • 00:08:07
    que se ejecuta
  • 00:08:08
    dese cero
  • 00:08:11
    hasta tres
  • 00:08:13
    el siguiente proceso en ejecutarse
  • 00:08:16
    de acuerdo al tiempo de llegada y a las ráfagas de CPU
  • 00:08:21
    puede ser el proceso A
  • 00:08:24
    el proceso D
  • 00:08:26
    o el proceso E
  • 00:08:29
    el proceso E
  • 00:08:32
    se ejecuta debido a que tiene
  • 00:08:34
    menor ráfaga de CPU que en este caso es dos
  • 00:08:38
    se ejecuta desde tres hasta cinco
  • 00:08:41
    el siguiente proceso en ejecutarse
  • 00:08:45
    es el proceso A que se ejecuta
  • 00:08:48
    debido a que tiene tres unidades de tiempo a diferencia de los otros procesos y finalmente se ejecuta el proceso D
  • 00:08:56
    que tiene cuatro unidades de tiempo igualmente se calcula
  • 00:09:01
    los tiempos de espera el tiempo de retorno
  • 00:09:05
    y los tiempos de espera promedio y de retorno medio
  • 00:09:10
    el algoritmo por prioridad
  • 00:09:15
    su regla es que se ejecuta el que tenga la mayor prioridad en este caso se toma que uno es la mayor prioridad y cuatro es el de menor prioridad
  • 00:09:28
    el primer proceso en ejecutarse de acuerdo al tiempo de llegada es el proceso C que se ejecuta desde cero hasta tres
  • 00:09:38
    el siguiente proceso en ejecutarse de acuerdo al tiempo de llegada
  • 00:09:44
    puede ser A
  • 00:09:47
    D
  • 00:09:48
    o E
  • 00:09:50
    comparemos con las prioridades entre
  • 00:09:54
    A que tiene una prioridad dos, D que tiene una prioridad tres y E que tiene prioridad cuatro el que tiene que ejecutarse
  • 00:10:03
    es el trabajo A debido a su prioridad
  • 00:10:07
    entonces el proceso A se ejecuta desde tres hasta seis por la ráfaga de CPU que debe ocupar
  • 00:10:14
    hasta el tiempo seis ya han llegado todos los procesos de tal forma que ahora si voy a comparar únicamente cual es la prioridad
  • 00:10:22
    de cada uno de los procesos para que se puedan ejecutar
  • 00:10:26
    entonces la prioridad entre los procesos D, B y E
  • 00:10:31
    la de menor prioridad que la tiene en el proceso
  • 00:10:34
    B y el proceso D que es tres pero cual debo ejecutar
  • 00:10:40
    cuando tengo este tipo de casos que tienen una misma prioridad
  • 00:10:44
    el que a llegado primero
  • 00:10:46
    con esto aplico en este caso FIFO el que llego primero en este caso es el proceso D
  • 00:10:54
    y ejecuto el proceso D desde seis hasta diez
  • 00:10:58
    el siguiente proceso en ejecutarse es el proceso que tiene
  • 00:11:02
    la mayor prioridad que en este caso es el proceso B
  • 00:11:06
    y que tiene una unidad de ráfaga de CPU
  • 00:11:11
    y finalmente el proceso que ha tenido la menor prioridad que en este caso es el proceso E
  • 00:11:16
    que se ejecuta dos unidades de tiempo
  • 00:11:19
    igualmente calculo el tiempo de espera de acuerdo A, al tiempo en que a empezado a ejecutarse menosel tiempo de llegada
  • 00:11:29
    el tiempo medio de espera sumo todos los tiempos de espera dividido para el número de procesos
  • 00:11:35
    igualmente el tiempo de retorno que es el tiempo en que los procesos terminaron de ejecutarse completamente
  • 00:11:42
    para el tiempo medio o promedio de retorno sumo todos los tiempos de retorno dividido para el número de procesos
  • 00:11:52
    otro de los algoritmos bastante utilizados es el algoritmo ROUND ROBIN
  • 00:11:57
    este tiene una unidad o un cuantun en el que se deben ir ejecutando cada uno de los procesos para lo cual se aplica FIFO de acuero al tiempo de llegada
  • 00:12:08
    pero únicamente pueden permanecer en la CPU tres unidades de tiempo en el caso de este cuantun
  • 00:12:16
    en este caso el primer proceso en ejecutarse es el proceso C
  • 00:12:21
    porque llegado en el tiempo cero solo puede ocupar tres unidades de tiempo
  • 00:12:26
    y la ráfaga de CPU de este proceso a sido de tres
  • 00:12:30
    el siguiente proceso en ejecutarse es el proceso D
  • 00:12:36
    se ejecuta tres unidades de tiempo sin embargo me queda pendiente una unidad por ejecutarse del proceso D
  • 00:12:46
    luego se ejecuta el proceso A
  • 00:12:49
    que se ejecuta desde seis hasta nueve
  • 00:12:52
    que son las unidades de tiempo del cuántun que puede estar máximo en el procesador
  • 00:13:00
    el siguiente proceso en ejecutarse es el proceso E
  • 00:13:04
    que se ejecuta dos unidades de tiempo y el
  • 00:13:08
    proceso que faltaba por ejecutarse es el proceso B
  • 00:13:11
    que se ejecuta una unidad de tiempo
  • 00:13:15
    sin embargo me falta volver a ejecutar el proceso D porque estaba pendiente una unidad de tiempo entonces ejecuto el proceso D desde doce hasta trece
  • 00:13:26
    el tiempo de espera varía un poco de acuerdo al número de repeticiones
  • 00:13:32
    o de espera de un proceso
  • 00:13:35
    para los procesos que no han vuelto ha ponerse en la cola del ROUND ROBIN no hay ningún problema se calcula de la misma forma anterior
  • 00:13:44
    el tiempo que empezó a ejecutarse menos el tiempo de llegada
  • 00:13:50
    en el caso del proceso D se empezó a ejecutar en tres
  • 00:13:55
    y llego en el tiempo uno
  • 00:13:58
    pero a eso le debo sumar todo el tiempov
  • 00:14:01
    que tubo que esperar el proceso D para volverse a ejecutar
  • 00:14:06
    en este caso
  • 00:14:08
    de seis a nueve tengo tres unidades de tiempo
  • 00:14:12
    de nueve a once tengo dos unidades
  • 00:14:16
    que serían tres mas dos cinco
  • 00:14:18
    y mas el tiempo que se encuentra en B que es uno
  • 00:14:23
    sería seis unidades de tiempo entonces
  • 00:14:26
    todo este tiempo que estuvo esperando el proceso
  • 00:14:30
    D para volverse a ejecutar
  • 00:14:32
    que son seis unidades tengo que sumar
  • 00:14:35
    a tres menos uno
  • 00:14:37
    mas seis que me da ocho
  • 00:14:40
    ese es el tiempo de espera del proceso D
  • 00:14:44
    igualmente subo todos los tiempos de espera
  • 00:14:48
    y divido para el número de procesos y me da las unidades de tiempo
  • 00:14:53
    en el tiempo de retorno
  • 00:14:56
    que es el tiempo en el quie se termino de ejecutar completamente el proceso
  • 00:15:00
    en el caso del proceso A es nueve del proceso B es doce y del proceso D es trece
  • 00:15:06
    tomo únicamente el tiempo el último tiempo en el que termino de ejecutarse ese proceso
  • 00:15:12
    en el caso de E es once
  • 00:15:15
    igualmente el tiempo de retorno medio promedio es la suma de todos los procesos dividido para el número de procesos
  • 00:15:21
    esto me da una suma de nueve unidades de tiempo
  • 00:15:25
    para poder escoger cual es el algoritmo mas eficiente para ejecutar cierto conjunto de tareas
  • 00:15:33
    comparo las unidades
  • 00:15:36
    de tiempo que se ha demorado en promedio cada uno de los algoritmos y eso me sirve
  • 00:15:41
    para poder elegir un algoritmo eficiente para que se ejecute ese proceso
  • 00:15:47
    gracias
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