Las principales responsabilidades del planificador incluyen:
* Selección de un proceso para la ejecución: Desde el conjunto de procesos listos para funcionar (ya sea esperando en la cola lista o recién llegada), el planificador elige el proceso "próximo" para asignar el tiempo de CPU. El algoritmo utilizado para hacer esta selección es un aspecto clave del diseño del planificador.
* Cambio entre procesos (conmutación de contexto): Cuando el programador decide cambiar a un proceso diferente, guarda el estado del proceso actual (registros, punteros de memoria, etc.) y carga el estado del proceso seleccionado. Esto permite que los procesos reanuden la ejecución sin problemas desde donde lo dejaron.
* Gestión de prioridades del proceso: Muchos programadores asignan prioridades a los procesos, dando preferencia a tareas más importantes o urgentes. Los procesos de alta prioridad pueden obtener más tiempo de CPU que los de baja prioridad.
* Cumplimiento de la equidad (a veces): Si bien es necesario priorizar ciertas tareas, un buen planificador se esfuerza por distribuir el tiempo de CPU de manera justa entre todos los procesos para evitar el hambre (una situación en la que un proceso nunca se ejecuta).
* Manejo de operaciones de E/S: Cuando un proceso inicia una operación de E/S (como leer desde un disco), podría bloquearse. El planificador puede cambiar a otro proceso, mejorando la capacidad de respuesta del sistema.
Tipos de algoritmos de programación:
El algoritmo específico utilizado por un programador de procesos influye en gran medida en su rendimiento y características. Diferentes algoritmos ofrecen varias compensaciones, como:
* por primera vez, por orden (FCFS): Simple, pero puede conducir a largos tiempos de espera para procesos más cortos.
* El trabajo más corto primero (SJF): Minimiza el tiempo de espera promedio, pero requiere conocer el tiempo de ejecución de cada proceso por adelantado.
* Programación de prioridad: Prioriza procesos basados en la importancia. Puede conducir a la inanición de procesos de baja prioridad.
* Round Robin: Cada proceso obtiene una pequeña porción de tiempo (cuántica) de tiempo de CPU antes de ser previsto.
* Programación de colas multinivel: Los procesos se clasifican en colas con diferentes prioridades y algoritmos de programación.
* Programación de la cola de retroalimentación multinivel: Los procesos pueden migrar entre colas en función de su comportamiento (por ejemplo, unión a la E/S vs. unido a CPU).
En resumen, el programador de procesos es un componente fundamental del sistema operativo, responsable de asignar eficientemente los recursos de la CPU entre los procesos competitivos y maximizar el rendimiento y la capacidad de respuesta del sistema. La elección del algoritmo de programación afecta significativamente el rendimiento general y la equidad del sistema.