Planificación de CPU

Elegir quién usa el siguiente turno

Sistemas Informáticos · 1 DAM · UD03

Datos y reglas del ejemplo

Proceso Llegada Ráfaga
A 0 5
B 0 2
C 0 1

Una unidad de ejecución · sin E/S ni coste de contexto

Empates: A, B, C

FCFS y SJF

Algoritmo Selección ¿Interrumpe una ráfaga?
FCFS Orden de llegada No
SJF no expropiativo Menor ráfaga entre listos No

Ejemplo: FCFS empieza con A; SJF empieza con C.

Round Robin y quantum

Quantum 2: duración máxima del turno de dos unidades.

A usa 2 → B usa 2 y termina → C usa 1 y termina
A continúa: quedan 3 unidades

Si nadie más espera, A puede continuar con otro turno.

RR paso 1: A vuelve al final

Cola A B C en cero y B C A en dos; A ejecuta dos unidades y conserva tres

Predice en pareja: ¿quién recibe CPU ahora y cuánto necesita?

RR paso 2: B termina

Cola C A en cuatro; B termina tras su turno de dos unidades

Explica en pareja: ¿por qué B no vuelve a la cola?

RR paso 3: A continúa solo

C termina en cinco; A ejecuta de cinco a ocho con fin de quantum en siete sin cambio de proceso

Predice en pareja: ¿al vencer el quantum en t=7 debe quedar CPU inactiva?

Ejemplo resuelto: tres Gantt

FCFS, SJF y RR quantum dos para A cinco, B dos y C una unidad

Retorno, espera y respuesta

retorno = finalización − llegada
espera = retorno − ráfaga       (sin E/S)
respuesta = primer inicio − llegada

Para B en RR: retorno 4, espera 2 y respuesta 2.

Comparar resultados del ejemplo

Algoritmo Espera A/B/C Espera media Respuesta media
FCFS 0 / 5 / 7 4,00 4,00
SJF 3 / 1 / 0 1,33 1,33
RR q2 3 / 2 / 4 3,00 2,00

Una media mejor no implica que todos mejoren.

SRTF · Menor tiempo restante

Es la variante expropiativa de SJF.

Cuando llega un proceso, se compara su ráfaga con el tiempo que le queda al actual.

Si el nuevo necesita menos tiempo, el actual vuelve a preparados y ejecuta el nuevo.

SRTF · Datos del ejemplo de los apuntes

Proceso Llegada Ráfaga
P1 0 5
P2 1 3
P3 2 1
P4 3 2

En t=1 llega P2 con 3 unidades. A P1 le quedan 4 y cede CPU.

SRTF · Ejemplo de los apuntes

P1 ejecuta de 0 a 1 y de 7 a 11. P2 ejecuta de 1 a 2 y de 3 a 5. P3 ejecuta de 2 a 3. P4 ejecuta de 5 a 7.

Prioridades

Selecciona el proceso más prioritario entre los listos.

Debe indicarse:

  • si el número menor o mayor representa prioridad alta;
  • si la política permite expropiación;
  • cómo se resuelven empates.

El envejecimiento reduce el riesgo de espera indefinida.

Prioridades · Ejemplo de los apuntes

B ejecuta de 0 a 2 por tener prioridad 1. Después A ejecuta de 2 a 6 y C de 6 a 9.

Pregunta de comprobación

En el ejemplo, SJF reduce la espera media.

¿Qué proceso espera más que con FCFS?

¿Un quantum menor siempre mejora el rendimiento real?

Aplicación en los apuntes

4.8: carga común con FCFS, SJF, SRTF, RR y prioridades.

4.9: compara valores de quantum con sus reglas de recuento.

4.10: elige política según objetivo y riesgos.

Comprueba ráfagas, llegadas y tiempos no negativos.

Recupera cola de preparados y diferencia entre listo y bloqueado. Objetivo: seguir reglas, dibujar intervalos y justificar métricas. Fuente: 04-planificacion-de-cpu.md, apartados 4.1–4.10.

Solo un proceso ejecuta en cada instante: una unidad de ejecución no significa un procesador físico que pueda tener varios núcleos. Ráfaga significa tiempo de CPU necesario en este modelo. Todos llegan en cero. Mantener el orden A,B,C cuando el algoritmo use orden inicial; SJF elige menor ráfaga, sin empate aquí. Son datos distintos de la actividad 4.8. Fuente: bloque 04, reglas del modelo.

Presenta FCFS como First Come, First Served y SJF como Shortest Job First. Evita ordenar procesos que aún no llegaron. En el ejemplo todos están listos en cero. SRTF, contenido obligatorio de los apuntes, compara tiempo restante y sí puede expropiar; no es el SJF usado aquí. Fuente: bloque 04, 4.2–4.3.

Explica que C libera CPU al terminar sin consumir quantum completo. A ejecuta 5–7 y, al quedar solo, 7–8; puede dibujarse un intervalo continuo 5–8. Quantum no obliga a inactividad. Fuente: bloque 04, 4.4.

Segmentación del ejemplo ya presentado: detenerse en t=2 antes de avanzar. Todos llegaron en t=0; no introducir una llegada nueva en t=2. A consumió dos unidades, conserva tres y pasa detrás de B y C. Solicitar predicción oral en parejas, sin producto ni nuevo entregable. Respuesta: B recibe CPU y necesita dos unidades, por lo que terminará al agotar este turno. Fuente: bloque04, regla RR y ejemplo A5/B2/C1 del deck.

Detener la secuencia en t=4. B utilizó su ráfaga completa de dos unidades y terminó; no se reencola. C tiene una unidad y será el siguiente. Pedir que predigan el próximo límite temporal antes de mostrar paso3: C acaba en t=5, no en6; un turno es como máximo quantum, no una obligación de consumirlo entero. Conversación oral sin nueva actividad evaluable. Fuente: bloque04,4.4 y ejemplo del deck.

C terminó en5. A conserva tres unidades y ejecuta5–7; en7 solo él está listo y puede obtener otro turno para la unidad final7–8. No hay cambio de proceso ni inactividad obligatoria. La marca discontinua7 indica límite de turno, no finalización. En8 finaliza A y la cola queda vacía. Verificar suma5+2+1=8 y consumo totalA2+2+1. Pedir razonamiento oral en parejas; no modificar entregables de4.8–4.10. Fuente: bloque04,4.4 y ejemplo propio del deck.

Comprueba suma de ráfagas: 5+2+1=8, final 8 para todos. FCFS A0–5 B5–7 C7–8. SJF C0–1 B1–3 A3–8. RR A0–2 B2–4 C4–5 A5–8; límite de turno interno en7 sin cambio de proceso. Los tramos son proporcionales. Fuente: bloque 04 y ejemplo propio calculado con sus reglas.

B llega0, ejecuta2–4 y termina4: retorno4; espera4–2=2; respuesta2–0=2. Subraya condiciones sin E/S: no extender espera=retorno−ráfaga a cargas que incluyen espera de dispositivos. Fuente: bloque 04, 4.1.

SJF finales A8 B3 C1, retorno medio4 y espera4/3. RR finales A8 B4 C5, espera total9, respuesta A0 B2 C4. FCFS finales5,7,8. A espera más con SJF que con FCFS aunque mejore la media. No afirmar ganador universal. Fuente: fórmulas de bloque04, ejemplo propio.

Fuente: apuntes 4.3, ejemplo resuelto SRTF. Contenido obligatorio. Si empatan, se conserva el proceso que ejecuta; al quedar CPU libre, se desempata por llegada y orden de tabla según el ejemplo.

Fuente: apuntes 4.3, ejemplo SRTF. Una unidad de ejecución, sin E/S ni coste de contexto. Conservar el actual en caso de empate; al quedar la CPU libre, desempatar por llegada y orden de tabla.

Fuente: ejemplo resuelto de apuntes 4.3. P1 llega en 0 con ráfaga 5; P2 en 1 con 3; P3 en 2 con 1; P4 en 3 con 2. Al llegar P2, a P1 le quedan 4 y cede la CPU. Al llegar P3, a P2 le quedan 2 y cede CPU. En t=3, P2 y P4 requieren 2; se elige P2 por llegada anterior. Después ejecutan P4 y P1. Esta carga difiere del ejemplo A5/B2/C1 de las diapositivas anteriores.

Envejecimiento aumenta progresivamente prioridad de quienes esperan. No equivale a SJF: prioridad no mide duración. En actividades se usa número menor=mayor prioridad y variante no expropiativa. Fuente: bloque04,4.6.

Fuente: ejemplo resuelto de apuntes 4.6. A, B y C llegan en cero; ráfagas 4, 2 y 3; prioridades 2, 1 y 3. Menor número significa mayor prioridad. Variante no expropiativa. El orden lo determina la prioridad y no la duración; B es primero por prioridad 1. Datos distintos del ejemplo A5/B2/C1 anterior.

Respuesta A: espera0 en FCFS y3 en SJF. Quantum menor puede mejorar primera atención y aumentar coste de contexto, que hemos omitido en el modelo. No se pide un cálculo nuevo ni se crea entregable. Fuente: comparación de algoritmos en bloque04.

Mantener productos y reglas originales: cinco algoritmos: FCFS, SJF, SRTF, RR y prioridades. En4.9 cuentan cambios de proceso sin arranque inicial ni salida final. Remitir a tablas vacías de apuntes y al enlace opcional del simulador. Para 4.8: P1…P4 corresponden a A…D; en RR, regla «el que llega». El recurso no incluye prioridades y no sustituye la justificación independiente. Fuente: actividades4.8–4.10. La próxima cuestión es qué memoria usa el proceso mientras recibe CPU.

Estado de evaluación (19/10/2026): UD03 pendiente de impartir. Dos entregas individuales aprobadas, sin publicar, ejecutar ni calificar: 2.6 (RA7.a/b y RA2.c) y práctica 6.8 (RA2.b), que reúne 3.7, FCFS/RR de 4.8, 5.7 y 6.7. Una nota por práctica con criterios sencillos en los apuntes; fechas pendientes. Los productos de preparación se reutilizan en estas entregas. Trabajar FCFS, SJF, SRTF, RR y prioridades. La nota única no cambia exámenes ni FE.