1.3 Planificador, despachador y sincronización¶
El planificador¶
El planificador es la parte del sistema operativo que asigna los recursos del sistema para conseguir sus objetivos. En lo que a la CPU se refiere, decide qué proceso de los preparados pasa al estado de ejecución. Hay tres tipos, según el plazo:
| Planificador | Qué decide |
|---|---|
| A largo plazo | Cuál es el próximo trabajo que se va a ejecutar. Este nivel solo existe en los sistemas de proceso por lotes, donde se decide según las necesidades de recursos y su disponibilidad. En los sistemas de tiempo compartido su única misión es cargar en memoria los programas que se quieren ejecutar: es decir, crea los procesos |
| A medio plazo | Si un proceso bloqueado o suspendido debe sacarse temporalmente de la memoria. Mueve procesos entre la memoria principal y el disco: es lo que se llama swapping |
| A corto plazo | Asigna la CPU entre los procesos preparados que están en memoria. Es el que ejecutan los algoritmos de la unidad 2 |
El despachador
El despachador es el módulo que entrega la CPU al proceso elegido por el planificador a corto plazo: guarda el estado del proceso que sale y carga el del que entra (lo que se llama cambio de contexto). El planificador decide; el despachador ejecuta esa decisión.
¿Y si se acaba la memoria RAM?
Si hay más procesos de los que caben en la RAM, el sistema usa la memoria virtual: mueve al disco las partes de los procesos que se usan poco (la zona de intercambio o swap; en Windows, el archivo de paginación) y las trae de vuelta cuando hacen falta. Permite ejecutar más programas de los que caben, pero el disco es miles de veces más lento que la RAM: si se abusa, el sistema se pasa el tiempo moviendo datos y todo va muy lento. Esa situación se llama hiperpaginación (thrashing).
Sincronización de procesos¶
La sincronización consigue que los procesos se ejecuten en el orden adecuado y sin interferir entre ellos. Suele hacer falta en la multiprogramación, cuando varios programas necesitan usar la misma información (por ejemplo, las mismas variables en memoria).
La parte del programa en la que se accede a esos datos compartidos se llama sección crítica. En esa fase el sistema tiene que sincronizar los procesos para que no puedan acceder a los mismos datos a la vez y modificarlos de forma que se estropeen.
Un ejemplo
Dos procesos suman un ingreso al mismo saldo: ambos leen 100 €, cada uno suma 10 € y escribe 110 €. El saldo debería ser 120 €, pero queda en 110 €: se ha perdido un ingreso. La lectura y la escritura del saldo es la sección crítica: mientras un proceso está dentro, el otro tiene que esperar.
Qué recordar¶
- El planificador elige; el despachador entrega la CPU.
- Tres niveles: largo (crea procesos), medio (swapping) y corto (reparte la CPU).
- La sección crítica es donde se tocan datos compartidos; hay que impedir que dos procesos entren a la vez.