¿Para qué sirve esta Simulación?Algoritmo de Planificación Por Turno Rotatorio o Round Robin.
¿Para qué sirve esta Simulación?
¿Qué nos muestra la Simulación?
¿Para qué sirve esta Simulación?
La siguiente herramienta presenta una simulación creada con el objetivo de hacer entender al usuario el algoritmo de planificación de procesos por Turno Rotatorio o Round Robin..
Pretendemos que el usuario de esta herramienta, comprenda la base de funcionamiento del algoritmo anterior. Aconsejamos el uso de esta herramienta conjuntamente con la explicación teórica del Algoritmo de planificación de procesos por Turno Rotatorio.
En la simulación del algoritmo, irán apareciendo una serie de procesos hasta llegar a un número de cuatro. Los procesos pueden aparecer en la simulación siempre y cuando el tiempo este pasando por esta, es decir, cuando un proceso esta consumiendo CPU y cuando el sistema operativo esta detenido (consecuencia de que todos los procesos existentes estén Dormidos).
Todos los procesos creados competirán por el procesador según el algoritmo de Planificación por Turno Rotatorio.
Los Procesos, para concluir su ejecución, tendrán que consumir un número de unidades de tiempo con el que parten desde el momento en el que se crean.
Irán pasando desde la cola de procesos listos hasta la figura que representa el núcleo del sistema operativo, y una vez allí podrán consumir el tiempo especificado por el parámetro Quantum o bien dormirse como consecuencia de una operación de entrada/salida o un bloqueo.
Si el proceso consume todo el Quantum de tiempo, abandonará el núcleo del sistema operativo y pasará a ocupar la ultima posición en la cola de procesos listos.
Si el proceso no consume todo el tiempo de su Quantum, este se dormirá durante una serie de unidades de tiempo, dato que mostrará mientras dure este estado. Los procesos que se duermen se desplazan a otra zona de la pantalla especifica para ellos. Una vez que pasen por la simulación las unidades de tiempo por las que se durmieron, se despertarán y pasarán de nuevo a formar parte de la cola de procesos listos.
Los procesos irán pasando por los distintos estados de su ciclo de vida reflejando en cada estado unas características externas que los identificarán. En la ilustración 1 podemos apreciar una instantánea del aspecto de la simulación en el que se pueden apreciar procesos en los cuatro estados posibles.
¿Qué nos muestra la Simulación?
El aspecto de la herramienta lo podemos observar en la ilustración 1, en ella se distinguen tres tipos de estructuras en las que se van a ir situando los procesos:
Los procesos, dependiendo del estado en que se encuentren, se situarán en una de estas tres estructuras. Una casilla de una de las tres estructuras estará ocupada por un proceso cuando no aparezca en su color original. Según el estado, necesitaremos saber del proceso una determinada información. Como se ve en la Ilustración 1, cada proceso se pone de un color distinto y muestra unos datos representativos del estado actual.
Ilustración 1 Distintos estados de los procesos
.- El proceso 0 se encuentra en el estado TERMINADO. Los procesos terminados tienen color "arena". Aparece indicando su número de proceso y su estado. Ya no nos hace falta tener otra información sobre él.
.- El proceso 2 se encuentra en el estado DORMIDO. Los procesos dormidos tienen color "cyan". Aparece indicando su número de proceso, las unidades de tiempo que le restan para terminar (76 unidades de tiempo), las unidades de tiempo que le restan para volver a la cola de procesos listos (75 unidades de tiempo) y su estado.
.- El proceso 3 se encuentra en el estado EN EJECUCION. Los procesos en ejecución tienen color "azul oscuro". Aparece indicando su número de proceso, las unidades de tiempo que le restan para terminar (94 unidades de tiempo) y su estado.
.- El proceso 1 se encuentra en el estado LISTO. Los procesos listos tienen color "verde". Aparece indicando su número de proceso, las unidades de tiempo que le restan para terminar (75 unidades de tiempo) y su estado.
La segunda parte de la interfaz gráfica, es la destinada a la interacción con el usuario, la que se encargará de obtener los parámetros según los cuales se ejecutará la simulación. Esta zona se sitúa en la parte inferior de la pantalla mostrada de forma global en la Ilustración 1
El botón Reiniciar, en el estado inicial de la herramienta se llama Empezar, sirve para arrancar la simulación con los datos que tengan los demás paramentos.
El siguiente parámetro que podemos pasar a la simulación es el de "Prob. I/O:". Indica la probabilidad de que el proceso realice una operación de entrada salida, lo que provocaría que el proceso se durmiese. Esta representado en tanto por cien.
Por defecto tiene un 25%. Puede tomar valores desde 1 a 98. Y esto porque va en combinación del siguiente dato. La probabilidad total de que un proceso se duerma, es la suma de la probabilidad de que realice una operación de Entrada Salida y la de que surja un Bloqueo, con lo que un valor que haga que las dos sumen mas de 99 hará que este se modifique a otro más próximo.
Mediante este, podemos hacer que los procesos sean más o menos interactivos.
El siguiente parámetro es el de "Prob. Bloqueo". Este indica la probabilidad de que el proceso que se esta ejecutando tenga una operación por la cual se bloqueé.
El rango de valores que soporta es de 1 a 98, dependiendo del valor que tenga la entrada "Prob. I/O". Debido a lo explicado anteriormente.
Después viene el parámetro "Quantum", Este parámetro´indica el tamaño del quantum en unisdades de tiempo.
Puede tomar valores de 1 a 99. La introducción de un valor incorrecto provocará que este dato tome un valor por defecto.
En la segunda fila de controles nos encontramos con "T. CPU". Este dato indica las necesidades máximas que van a tener los procesos de unidades de tiempo.
Al crearse los procesos, estos tendrán unas necesidades de CPU que irán de 1 a la cantidad introducida en este apartado. Mediante este, podemos hacer que los procesos sean más o menos largos.
La introducción de un valor incorrecto provocarás que este dato tome un valor por defecto.
El parámetro "T. Max. Dormido", indica el máximo número unidades de tiempo que un proceso va a permanecer dormido. Cuando un proceso realice una operación de Entrada o Salida , o se bloqueé, permanecerá dormido un número de ciclos que estará entre 1 y la cantidad aquí introducida.
Puede tomar valores de 1 a 999. Mediante este, podemos hacer que los procesos permanezcan más o menos tiempo dormidos.
La introducción de un valor incorrecto provocará que este dato tome un valor por defecto.
El ultimo dato que se le puede pasar a la simulación es el de "P Llegada PCS". Indica la probabilidad de llegada, en tanto por ciento, de nuevos procesos al algoritmo.
En esta simulación, debido a la amplia gama de controles de que dispone, vamos a poder experimentar con bastantes combinaciones.
Quizás, el parámetro más versátil del que dispone esta simulación, sea el poder controlar el tamaño del quantum. Mediante este, y en combinación con las probabilidades de operaciones de Entrada/Salida y de Bloqueo podemos hacer que los procesos retrasen se más unos a otros, estén mucho tiempo en la CPU, ..
Si ponemos un tamaño de Quantum alto, y una probabilidad de que los procesos se duerman (prob. Bloqueo más Prob I/O) baja, los procesos irán pasando en turno rotatorio por el procesador lentamente y la simulación tardará poco tiempo en finalizar. Si el tamaño de quantum lo establecemos bajo, los procesos tendrán que llegar muchas veces hasta el procesador para poder concluir.
Podemos realizar diversas pruebas con el tiempo que los procesos van a permanecer dormidos. Si este lo hacemos muy alto, cuando un proceso se duerma, se estará en la cola de dormidos mucho rato. Así, si la probabilidad de que se duerma es baja (esta probabilidad se obtiene como suma de probabilidades de bloqueo y de entrada/salida) el proceso que se duerma asistirá a la ejecución continua de los demás procesos sin llegar el a tomar parte del procesador. El proceso que se duerma, tendrá un gran retraso en la consecución de su objetivo.
Si por el contrario, el tiempo que los procesos permanecen dormidos lo hacemos bajo, estos abandonarán rápidamente el estado dormido y no sufrirán muchos retrasos en la consecución de su objetivo.
Manejando las probabilidades de Entrada/Salida y las de Bloqueo, vamos a controlar la interactividad de los procesos. Si hacemos que la probabilidad total de bloqueo (suma de las dos anteriores) sea alta, los procesos serán muy interactivos, realizarán muchas operaciones que les lleven a un bloqueo, con los que estarán casi cada vez que lleguen al procesador durmiéndose y no acabarán su quantum.
Si por el contrario, esta probabilidad es baja, los procesos irán consumiendo todo su quantum con lo que no tardarán mucho tiempo en concluir su trabajo. Irán entrando en la cola de procesos listos y estarán dispuestos para poder recibir el procesador rápidamente.
Manejando el tiempo de CPU, vamos a poder hacer que los procesos sean cortos, y por lo tanto, su vida en la simulación sea también corta. O bien, si hacemos que este tiempo sea alto (700 - 900), los procesos permanecerán mucho tiempo en la simulación, entonces, con que se duerman en alguna ocasión, estarán bastante tiempo haciendo recorridos por la simulación.
Con respecto al parámetro de probabilidad de llegada, vamos a poder controlar la velocidad de aparición de los procesos en la simulación. El dar valores muy altos, hace que los cuatro procesos se creen casi a la vez. Si el valor es por el contrario, muy pequeño, los procesos pueden tardar un rato en aparecer, con lo que la simulación estaría funcionando bastante rato solo con uno o dos procesos, ...
Desde aquí ya sí puedes empezar a trabajar con la herramienta.
