1. Llegada de trabajo: Trabajos o tareas ingresan al sistema. Esto podría ser solicitudes de usuario, eventos programados o tareas generadas automáticamente. Se recopila información sobre el trabajo, como sus requisitos de recursos (tiempo de CPU, memoria, E/S), prioridad y plazos.
2. cola de trabajo: Los trabajos llegados se colocan en una cola o colas, a menudo organizadas por prioridad, tiempo de llegada u otros criterios. Esto crea una lista de espera para los recursos disponibles.
3. Selección de trabajo: Un algoritmo de programación elige el próximo trabajo que se ejecutará desde la (s) cola (s). Esta selección es crucial y determina el rendimiento general y la eficiencia del sistema. Existen diferentes algoritmos, cada uno con sus fortalezas y debilidades (ver más abajo).
4. Asignación de recursos: Una vez que se selecciona un trabajo, los recursos necesarios se asignan a él. Esto puede incluir asignar un núcleo de procesador, asignar memoria, asignar dispositivos de entrada/salida, etc.
5. Ejecución de trabajo: El trabajo seleccionado se ejecuta hasta que se complete, se prevé (interrumpir) o encuentra un error.
6. Finalización del trabajo: Una vez que termina el trabajo, se lanzan los recursos asignados, lo que los hace disponibles para otros trabajos.
7. Monitoreo de rendimiento (opcional pero importante): El sistema a menudo monitorea las métricas de rendimiento, como la utilización de recursos, los tiempos de finalización del trabajo, los tiempos de espera y el rendimiento. Estos datos se pueden utilizar para sintonizar el algoritmo de programación y mejorar el rendimiento del sistema.
Algoritmos de programación diferentes: La elección del algoritmo de programación afecta significativamente el resultado. Algunos ejemplos comunes incluyen:
* por primera vez, por orden (FCFS): Los trabajos se procesan en el orden en que llegan. Simple, pero puede conducir a largos tiempos de espera para trabajos más cortos.
* El trabajo más corto primero (SJF): Los trabajos con el tiempo de ejecución estimado más corto se procesan primero. Minimiza el tiempo de espera promedio, pero requiere conocer la longitud del trabajo por adelantado.
* Programación de prioridad: Los trabajos se asignan prioridades y los trabajos de mayor prioridad se procesan primero. Puede conducir al hambre de trabajos de menor prioridad.
* Round Robin: Cada trabajo tiene una pequeña porción de tiempo (cuántica) del tiempo del procesador. Justo, pero puede tener un alto cambio de contexto.
* Programación de colas multinivel: Los trabajos se dividen en diferentes colas en función de sus características (por ejemplo, Interactive vs. Batch). Cada cola puede tener su propio algoritmo de programación.
* Programación de la cola de retroalimentación multinivel: Los trabajos pueden moverse entre colas en función de su comportamiento. Un trabajo que usa demasiado tiempo de CPU podría moverse a una cola de menor prioridad.
La complejidad del proceso de programación depende del tamaño del sistema y la naturaleza de las tareas. En sistemas simples, podría ser un algoritmo sencillo, mientras que en sistemas operativos complejos o entornos distribuidos, implica algoritmos sofisticados y técnicas de gestión de recursos.