Fragmentos de tiempo en la programación de la CPU

El núcleo de las CPU no distribuye simplemente la totalidad de los recursos de nuestras PC a un solo proceso o servicio. La CPU ejecuta continuamente muchos procesos que son esenciales para su funcionamiento, por lo que nuestro kernel necesita administrar estos procesos sin demora.

Cuando el programa necesita ejecutarse, se debe crear un proceso para él. Este proceso necesita tener recursos importantes como RAM y CPU. El núcleo programa períodos de tiempo para que la CPU ejecute comandos e instrucciones en proceso. Sea como fuere, solo hay una CPU y numerosos procesos.

¿Cómo se destaca la CPU para ejecutar diferentes procesos sin demoras momentáneas? Lo hace ejecutando procesos uno a uno, individualmente por franja de tiempo. Un intervalo de tiempo es un marco de tiempo breve que se asigna al proceso para la ejecución de la CPU.

Fragmento de tiempo:
es el período de tiempo durante el cual se asigna el proceso para ejecutarse en la CPU multitarea preventiva. El programador ejecuta cada proceso en cada intervalo de tiempo. El período de cada intervalo de tiempo puede ser muy significativo y crucial para equilibrar el rendimiento y la capacidad de respuesta de las CPU.

Si el segmento de tiempo es bastante corto, el programador tomará más tiempo de procesamiento. Por el contrario, si el segmento de tiempo es demasiado largo, el programador nuevamente tomará más tiempo de procesamiento.

Cuando el proceso se asigna a la CPU, el temporizador del reloj se establece en correspondencia con el intervalo de tiempo.

  • Si el proceso termina su ráfaga antes del intervalo de tiempo, la CPU simplemente lo cambia como un cálculo FCFS convencional.
  • Si el intervalo de tiempo se apaga primero, la CPU lo desplaza al final de la cola en curso.

La cola en curso se administra como una cola circular, por lo que, después de que todos los procesos se ejecutan una vez, el programador ejecuta el primer proceso nuevamente y luego el segundo y así sucesivamente.

Ejemplo –

Cola de proceso Tiempo de ráfaga requerido por proceso (ms)
P1 1
P2 4
P3 5

Tenemos tres procesos (P1, P2, P3) con sus correspondientes tiempos de ráfaga (1ms, 4ms, 5ms). Una regla general es que el 80 % de las ráfagas de CPU deben ser más pequeñas que la cantidad de tiempo. Considerando un segmento de tiempo de 2ms.
Así es como la CPU lo maneja por división de tiempo.

enfoque de división de tiempo para la gestión de procesos

ventajas :

  • Asignación justa de los recursos de la CPU.
  • Se ocupa de todos los procesos con la misma prioridad.
  • Fácilmente implementable en el sistema.
  • Método de cambio de contexto utilizado para guardar estados de procesos reemplazados
  • ofrece el mejor rendimiento en términos de tiempo de procesamiento promedio.

Desventajas:

  • Si el tiempo de corte es corto, la salida del procesador se retrasará.
  • Dedica tiempo a cambiar de contexto.
  • El rendimiento depende en gran medida de la cantidad de tiempo.
  • Las prioridades no se pueden fijar para los procesos.
  • Sin prioridad a tareas más importantes.
  • Encontrar un cuanto de tiempo apropiado es bastante difícil.

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por whysodarkbro y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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