Problemes bàsics de planificació de processos

En aquests problemes assumirem les següents convencions:

Problema 0

Assumeix que tens els següents processos:

Procés Temps arribada Ràfegues
A 0 \[2_{CPU}\]
B 1 \[6_{CPU}\]
C 4 \[1_{CPU}\]
D 7 \[4_{CPU}\]
E 8 \[3_{CPU}\]

Es demana:

  1. Mostrar la planificació dels processos en un diagrama de Gantt per l’algorisme FCFS, SRT i RR amb Q=1. Assumeix una sola CPU.

Problema 1

Realitza la planificació dels següents processos utilitzant els algorismes de planificació. En cas d’empat on 2 processos arribin a la cua de preparats al mateix temps, s’executarà el procés amb prioritat més elevada (1 és la prioritat més alta). Els algorismes a utilitzar són: a) FCFS amb 1 CPU, b) FCFS amb 2 CPUs.

Procés Prioritat Temps arribada Ràfegues
A 4 3 \[1_{CPU},4_{E/S},1_{CPU},5_{E/S},1_{CPU}\]
B 3 0 \[4_{CPU},1_{E/S},3_{CPU},1_{E/S},2_{CPU}\]
C 2 1 \[1_{CPU},5_{E/S},1_{CPU},1_{E/S},2_{CPU}\]
D 1 2 \[5_{CPU},2_{E/S},4_{CPU}\]

Es demana:

  1. Mostrar la planificació dels processos en un diagrama de Gantt.
  2. Calcular totes les mètriques de planificació per a cada algorisme.
  3. Discuteix els avantatges o desavantages de la planificació, i avalua l’impacte de 1 o 2 CPUs.

Problema 2

Realitza la planificació dels següents processos utilitzant els algorismes de planificació. En cas d’empat on 2 processos arribin a la cua de preparats al mateix temps, s’executarà el procés amb prioritat més elevada (1 és la prioritat més alta). Els algorismes a utilitzar són: a) Round Robin Q=1 amb 1 CPU, b) Round Robin Q=3 amb 1 CPU, c) Round Robin Q=1 amb 2 CPUs.

Procés Prioritat Temps arribada Ràfegues
A 4 3 \[1_{CPU},4_{E/S},1_{CPU},5_{E/S},1_{CPU}\]
B 3 0 \[4_{CPU},1_{E/S},3_{CPU},1_{E/S},2_{CPU}\]
C 2 4 \[1_{CPU},5_{E/S},1_{CPU}\]
D 1 2 \[5_{CPU},2_{E/S},4_{CPU}\]

Es demana:

  1. Mostrar la planificació dels processos en un diagrama de Gantt.
  2. Calcular totes les mètriques de planificació per a cada algorisme.
  3. Discuteix els avantatges o desavantages de la planificació, i avalua l’impacte de 1 o 2 CPUs i de diferents valors de quantum.

Les solucions es troben a:

Problema 3

En un sistema amb 1 CPU s’executen els següents processos:

Procés Tipus Cua Temps arribada Prioritat Ràfegues
A Temps real (prioritari) 1 5 1 \[1_{CPU},1_{E/S},2_{CPU},3_{CPU},1_{E/S} \]
B Temps real 1 0 2 \[2_{CPU},3_{E/S},1_{CPU},3_{E/S},1_{CPU}\]
C InteractiU 2 2 3 \[4_{CPU},4_{E/S},2_{CPU},2_{E/S},1_{CPU}\]
D InteractiU 2 3 4 \[1_{CPU},4_{E/S},3_{CPU},4_{E/S},2_{CPU}\]
E Batch 3 4 5 \[2_{CPU},2_{E/S},4_{CPU},1_{E/S},2_{CPU}\]
F Batch 3 4 6 \[4_{CPU},1_{E/S},2_{CPU}\]

El planificador disposa d’un algoritme de planificació a curt termini amb 3 cues multinivell:

  • La cua 1 planifica els processos de temps real més prioritaris i utilitza un algoritme d’ordre d’arribada (FCFS). Aquesta cua és la més prioritària.
  • La cua 2 planifica els processos de temps real i utilitza un algoritme de repartiment de temps (Round-Robin) amb quantum igual a 1 cicle. Aquesta cua és la segona més prioritària.
  • La cua 3 planifica els processos d’usuari i utilitza un algoritme de repartiment de temps (Round-Robin) amb un quantum de 3 cicles. Aquesta cua és la tercera més prioritària.
  • La cua 4 planifica els processos Batch i utilitza un algoritme SRT. Aquesta cua és la menys prioritària.

La planificació entre les cues segueix un algoritme prioritari, de manera que només es pot executar un procés d’una cua menys prioritària si no n’hi ha cap preparat a les cues més prioritàries. A més, els processos més prioritaris s’apropien immediatament del processador en el moment que poden executar-se.

Per desfer empats entre els processos de la mateixa cua s’utilitzarà la seva prioritat (prioritat més alta 1 i prioritat més baixa 6).

Es demana:

  1. Realitzar la planificació dels processos i mostrar-la en un diagrama de Gantt.
  2. Calcular totes les mètriques de planificació per a cada procés.
  3. Analitzar l’impacte de la planificació multinivell en el rendiment del sistema.