Unidad 2 Administración de procesos y del procesador.

2.1 Concepto de proceso.

Programas.

Colección de instrucciones que el procesador interpreta y ejecuta, se almacenan en sistemas no volátiles necesitando ser cargados en memoria principal para poder ser ejecutados, se considera un ente estático.

Procesos

Programa en ejecución, el sistema operativo les asigna recursos, Se consideran un ente dinámico.

El proceso es una abstracción creada por el SO, que se compone de: 

• Contexto de Ejecución: PC, registros del procesador y una pila para invocación de procedimientos 
• Sección de Datos, que contiene variables globales 
• Recursos del sistema.

Características 

• Permite modularizar y aislar errores de programas durante su ejecución 
• Soporta concurrencia de actividades, lo que permite un mejor aprovechamiento de los recursos 
• Denominaremos como procesos tanto a los trabajos (jobs) en sistemas de lotes, como a las tareas (task) en sistemas de tiempo compartido.

Modelo

La diferencia entre un programa (conjunto de instrucciones) y un proceso (instrucciones ejecutándose) es obvia y crucial para entender el funcionamiento de los SO.

Imaginemos un mecánico de autos en un taller donde se reparan carros con averías complejas en las que se hace necesario consultar el manual de cada modelo, que contiene las instrucciones para reparar cada posible avería. Además, se permiten reparaciones rápidas a las que se les da mayor prioridad. Existe un almacén de refacciones y herramientas suficientes para las reparaciones. Comparando esta situación con un sistema de cómputo se pueden establecer las siguientes analogías: 

• El mecánico sería el CPU (procesador) que realizará el trabajo. 
• El manual de cada reparación sería el programa. 
• Las herramientas serían los recursos disponibles 
• Las refacciones serían los datos. 
• La actividad de usar las herramientas para desmontar las piezas defectuosas sustituyéndolas por otras nuevas siguiendo las instrucciones del manual equivaldría al proceso.

Suponiendo que en un momento dado el mecánico está realizando una reparación compleja (de las que llevan tiempo) y aparece un carro que solicita una reparación de las rápidas (ha aparecido una interrupción). El mecánico suspende momentáneamente la reparación compleja anotando en qué situación se queda dicha reparación y qué operación estaba realizando en ese momento (guarda el estado del proceso). Asimismo, sustituye el manual que estaba realizando por el de la nueva reparación que se dispone a realizar (cambio de programa). Comienza la nueva reparación (cambio de proceso), en la que las herramientas no serán las mismas que antes (distintos recursos); las indicaciones del usuario, las refacciones (datos) y las indicaciones del manual (programa) llevarán a feliz término la reparación para que el mecánico regrese a la reparación inicial.

2.2 Estados y transiciones de los procesos

Los PCB’s se almacenan en listas, una para cada posible estado:

Los estados se pueden dividir en: Activos e inactivos

Activos los que compiten por el procesador. Tipos: 

• Ejecución.- Cuando el proceso tiene el control del cpu 
• Preparado (Listo).- Tienen las condiciones para ser ejecutados pero no están en ejecución por alguna causa. 
• Bloqueado.- No pueden ejecutarse porque necesitan algún recurso no disponible

Inactivos.- No pueden competir por el cpu

Los 3 estados principales pueden no ser suficientes

Justificación:

Si todos los procesos están en bloqueados esperando un suceso y no hay memoria disponible para nuevos procesos, el procesador estará desocupado, sin uso. La Solución: procesos suspendidos:

• Permitir la ejecución de más procesos

• Ampliar la memoria principal

• Intercambio de procesos entre memoria y disco (swapping)

Surgen 2 nuevos estados de un proceso: suspendido listo: el proceso está suspendido, pero se encuentra listo para ejecutarse suspendido bloqueado: el proceso está suspendido y además está esperando que suceda un evento

• El sistema operativo puede poner en suspendido un proceso y transferirlo a disco

• El espacio liberado en la memoria principal es usado para traer otro proceso

¿Qué proceso elegir para cargar en memoria? Uno nuevo Uno previamente suspendido (debemos elegir los que se encuentran en suspendido listo y no en suspendido bloqueado)

Otras razones por las que un proceso puede pasar a estado suspendido:

• El sistema está en riesgo de fallo. El sistema suspende todos los procesos activos para poder corregir errores y volver a activarlos cuando el sistema funcione correctamente

• Un proceso sospechoso de mal funcionamiento puede ser suspendido hasta verificar su correcto funcionamiento

• El planificador puede suspender los procesos de baja prioridad en momento de carga excesiva del sistema

2.3 Procesos ligeros (Hilos o hebras).

Un hilo de ejecución, en sistemas operativos, es similar a un proceso en que ambos representan una secuencia simple de instrucciones ejecutada en paralelo con otras secuencias. Los hilos permiten dividir un programa en dos o más tareas que corren simultáneamente, por medio de la multiprogramación. En realidad, este método permite incrementar el rendimiento de un procesador de manera considerable. En todos los sistemas de hoy en día los hilos son utilizados para simplificar la estructura de un programa que lleva a cabo diferentes funciones.

Todos los hilos de un proceso comparten los recursos del proceso. Residen en el mismo espacio de direcciones y tienen acceso a los mismos datos. Cuando un hilo modifica un dato en la memoria, los otros hilos utilizan el resultado cuando acceden al dato. Cada hilo tiene su propio estado, su propio contador, su propia pila y su propia copia de los registros de la CPU. Los valores comunes se guardan en el bloque de control de proceso (PCB), y los valores propios en el bloque de control de hilo (TCB).

Un ejemplo de la utilización de hilos es tener un hilo atento a la interfaz gráfica (iconos, botones, ventanas), mientras otro hilo hace una larga operación internamente. De esta manera el programa responde más ágilmente a la interacción con el usuario.

Diferencias entre hilos y procesos

Los hilos se distinguen de los tradicionales procesos en que los procesos son generalmente independientes, llevan bastante información de estados, e interactúan sólo a través de mecanismos de comunicación dados por el sistema. Por otra parte, muchos hilos generalmente comparten otros recursos directamente. En sistemas operativos que proveen facilidades para los hilos, es más rápido cambiar de un hilo a otro dentro del mismo proceso, que cambiar de un proceso a otro. Este fenómeno se debe a que los hilos comparten datos y espacios de direcciones, mientras que los procesos al ser independientes no lo hacen. Al cambiar de un proceso a otro el sistema operativo (mediante el dispatcher) genera lo que se conoce como overhead, que es tiempo desperdiciado por el procesador para realizar un cambio de modo (mode switch), en este caso pasar del estado de Running al estado de Waiting o Bloqueado y colocar el nuevo proceso en Running. En los hilos como pertenecen a un mismo proceso al realizar un cambio de hilo este overhead es casi despreciable.

2.4 Concurrencia y secuenciabilidad.

Concurrencia y secuenciabilidad

Multiproceso y Proceso distribuido

Los procesos son concurrentes si existen simultáneamente 2 o más y llegan al mismo tiempo a ejecutarse.

La concurrencia puede presentarse en tres contextos diferentes:

• Varias aplicaciones: (multiprogramación) para permitir que el cpu sea compartido entre varios trabajos

• Aplicaciones estructuradas: Como ampliación del diseño modular y la programación estructurada, algunas aplicaciones pueden implementarse eficazmente como un conjunto de procesos concurrentes.

• Estructura del sistema operativo: Las mismas ventajas de estructuración son aplicables a los sistemas operativos que están implementados como un conjunto de procesos.

Tipos de computadora en los que puede haber concurrencia:

• Multiprogramación con un CPU. El sistema operativo se encarga de repartir el CPU entre los procesos, intercalando su ejecución para dar una apariencia de ejecución simultánea.

• Multiprocesador. Máquina formada por más de un CPU que comparten memoria principal. Los procesos no sólo intercalan su ejecución sino también la superponer.

• Multicomputadora. Es una máquina de memoria distribuida formada por una serie de computadoras, es posible la ejecución simultánea de los procesos en los diferentes CPU’s.

La concurrencia será aparente siempre que el número de procesos sea mayor que el de procesadores disponibles y será real cuando haya un proceso por procesador (Paralelismo).

Pros:

• Facilita la programación de aplicaciones: permite que se estructuren como un conjunto de procesos que cooperan entre sí para alcanzar un objetivo común.

•Acelera los cálculos: Dividiendo una tarea en varios procesos, ejecutándolos en “paralelo”.

• Posibilita el uso interactivo a múltiples usuarios que trabajan de forma simultánea. • Permite un mejor aprovechamiento de los recursos, en especial del CPU, ya que pueden aprovechar las fases de entrada-salida de unos procesos para realizar las fases de procesamiento de otros.

Contras:

• Inanición e interrupción de procesos

• Ocurrencia de bloqueos

• Que 2 o más procesos requieran el mismo recurso

Tipos de procesos concurrentes:

Proceso independiente: El que se ejecuta sin cooperación de otros. Ejemplo: varias ventanas de una misma aplicación de forma simultánea.

Procesos cooperantes: Los que están diseñados para trabajar conjuntamente, deben comunicarse e interactuar. (Aplicaciones en red)

Tipos de interacción:

• Motivada porque los procesos comparten o compiten por el acceso a recursos. Ejemplo: dos procesos independientes compiten por el acceso a disco o para modificar una base de datos.

• Motivada porque los procesos se comunican y sincronizan entre sí para alcanzar un objetivo común. Ejemplo: compilador con varios procesos que trabajan conjuntamente para obtener un solo archivo de salida.

Aspectos de un sistema operativo para gestionar la concurrencia.

1. Debe seguir la pista de los distintos procesos activos, por medio de PBC’s 2. Debe asignar y quitar recursos a cada proceso activo:

• Tiempo de procesador. • Memoria: (virtual, swapping) • Archivos • E/S:

3. Debe proteger datos y recursos de cada proceso contra injerencias no intencionadas de otros procesos.

2.4.1 Exclusión

Regiones críticas

Parte de un programa, en la cual se intenta el acceso a recursos compartidos

Tipos de procesos

• Los procesos no conocen a los demás, son independientes, no trabajan juntos. • Los procesos conocen indirectamente a otros: no los conocen necesariamente, pero comparten algunos recursos. 

• Los procesos conocen a otros: se comunican y trabajan conjuntamente en una misma actividad.

Competencia de procesos por los recursos

Hay conflicto cuando los procesos compiten por el mismo recurso al mismo tiempo y el sistema operativo asignará el recurso a uno y el resto tendrá que esperar, el que quede esperando se retrasará, se bloqueará y en el peor de los casos nunca terminará bien

Ejemplo: Un Sistema Operativo debe asignar un identificador de proceso (PID) a dos procesos en un sistema multiprocesador. Si se realiza esta acción en dos procesadores a la vez sin control, se puede asignar el mismo PID a dos procesos distintos. Este problema se debe a que la asignación de PID es una sección crítica que debe ejecutarse en forma atómica, de forma completa e indivisible y ningún otro proceso podrá ejecutar dicho código mientras el primero no haya acabado su sección.

Debe haber sincronización que permita a los procesos cooperar entre ellos sin problemas protegiendo el código de la región crítica:

• Cada proceso debe solicitar permiso para entrar en la sección crítica mediante código.

• Cuando un proceso sale de la sección crítica debe indicarlo mediante código. Esto permitirá que otros procesos entren a ejecutar la sección crítica.

2.4.2 Sincronización de procesos en S.C.

2.4.2.1 Mecanismo de semáforos. 2.4.2.2 Mecanismo de monitores.

Sincronización

Coordinación para llevar a cabo el trabajo de un grupo de procesos cooperantes asegurando el acceso a recursos compartidos. Previene y/o corrige errores debidos a estos accesos.

Para que los procesos puedan sincronizarse debe disponerse de servicios que permitan bloquear o suspender la ejecución de un proceso.

Algoritmos: Espera Activa:

Establecen la espera de entrada a la RC con un ciclo que será roto en el momento en que se cumpla una condición. El proceso no queda bloqueado y el sistema se sobrecarga. Espera con mutex: Usa una variable switch con dos operaciones atómicas:

• lock: bloqueo. Si el switch ya está bloqueado por otro proceso, el proceso que realiza la operación esperará. En caso contrario se bloquea el mutex sin poner en espera al proceso.

• unlock: Desbloquea el switch. Si existen procesos esperando, activará a uno de ellos que será el nuevo proceso que adquiera el switch. La operación unlock sobre un mutex debe ejecutarla el proceso que adquirió con anterioridad el mutex mediante lock.

(Ejemplo de cabina telefónica)

3 Alternancia.- Usa una variable de turnos (lista de espera) Espera no activa.- Establecen la espera para entrar a una RC bloqueando el proceso. Semáforos: Variable entera usada como contador de peticiones de entrada a RC compartida por todos los procesos, gestiona el tráfico de procesos. Cuando un proceso intenta entrar en una RC mientras otro accede a los recursos compartidos, se bloqueará igual que cuando un proceso accede a un recurso ocupado. Se usa en sistemas con memoria compartida. Se le puede asignar un valor inicial 1 y sólo se puede acceder utilizando dos operaciones atómicas: wait (-1) y signal (+1). El algoritmo de uso es el siguiente:

Si el semáforo es menor o igual que cero, cualquier operación wait que se realice sobre el semáforo bloqueará al proceso. Si el semáforo es positivo, cualquier proceso que ejecute una operación wait no se bloqueará.

El valor que tiene que tomar el semáforo inicialmente es 1, de esta forma solo se permite a un único proceso acceder a la sección crítica. Si el valor inicial del semáforo fuera, por ejemplo, 2, entonces dos procesos podrían ejecutar la llamada wait sin bloquearse y por tanto se permitiría que ambos ejecutaran de forma simultánea dentro de la sección crítica Monitores.- En los métodos anteriores el programador debe proporcionar de modo explícito el modo de sincronización. El monitor termina con esto, pero debe ser soportado por el lenguaje correspondiente. Encapsula el código relativo a un recurso compartido en un solo módulo, así todos los accesos estarán forzados a usar dichas funciones: mantenimiento más simple, menos errores de programa.

Los monitores son estructuras de datos utilizadas en lenguajes de programación para sincronizar dos o más procesos o hilos de ejecución que usan recursos compartidos. En el estudio y uso de los semáforos se puede ver que las llamadas a las funciones necesarias para utilizarlos quedan repartidas en el código del programa, haciendo difícil corregir errores y asegurar el buen funcionamiento de los algoritmos. Para evitar estos inconvenientes se desarrollaron los monitores. El concepto de monitor fue definido por primera vez por Charles Antony Richard Hoare en un artículo del año 1974. La estructura de los monitores se ha implementado en varios lenguajes de programación, incluido Pascal concurrente, Modula-2, Modula-3 y Java, y como biblioteca de programas.

Exclusión mutua en un monitor

Los monitores están pensados para ser usados en entornos multiproceso o multihilo, y por lo tanto muchos procesos o threads pueden llamar a la vez a un procedimiento del monitor. Los monitores garantizan que en cualquier momento, a lo sumo un thread puede estarse ejecutando dentro de un monitor. Ejecutar dentro de un monitor significa que sólo un thread estará en estado de ejecución mientras dura la llamada a un procedimiento del monitor. El monitor hace cumplir la exclusión mutua implícitamente, de modo que sólo un procedimiento esté siendo ejecutado a la vez. De esta forma, si un thread llama a un procedimiento mientras otro thread está dentro del monitor, se bloqueará y esperará en la cola de entrada hasta que el monitor quede nuevamente libre.

Para que resulten útiles en un entorno de concurrencia, los monitores deben incluir algún tipo de forma de sincronización. Por ejemplo, supóngase un thread que está dentro del monitor y necesita que se cumpla una condición para poder continuar la ejecución. En ese caso, se debe contar con un mecanismo de bloqueo del thread, a la vez que se debe liberar el monitor para ser usado por otro hilo. Más tarde, cuando la condición permita al thread bloqueado continuar ejecutando, debe poder ingresar en el monitor en el mismo lugar donde fue suspendido. Para esto los monitores poseen variables de condición que son accesibles sólo desde adentro

2.4.3 Interbloqueo (DeadLock).

Análisis

En un conjunto de procesos, cada uno está esperando un evento que sólo otro proceso del conjunto puede causar. Puesto que todos los procesos están esperando, ninguno de ellos puede causar ninguno de los eventos que podrían despertar a cualquiera de los demás miembros del conjunto, y todos los procesos continúan esperando indefinidamente.

Ejemplo: Una carretera en 2 direcciones tiene un puente que sólo deja pasar vehículos en un sentido, con las siguientes situaciones:

Un auto llega al puente y en sentido contrario no hay nadie y puede cruzar

Si el paso es controlado por un semáforo en cada lado y 100 m antes de cada uno hay detectores de autos para encender el semáforo opuesto en rojo, pude pasar que 2 autos lleguen al mismo tiempo en ambos sentidos y ambos estén detenidos por el semáforo (interbloqueo)

Si no hay semáforos, un conductor cede el paso, pero antes de que termine el otro, aparece un 3º y así sucesivamente, puede hacer que el conductor educado no cruce mientras haya carros en sentido contrario (postergación indefinida)

RECURSOS

Elemento que un programa o proceso puede usar en la computadora donde se ejecuta, y puede ser usado por un solo proceso en un momento dado.

Tipos 

Reutilizables.- El que puede ser usado con seguridad por un proceso y no se agota con el uso, son liberados para que otros los reusen: CPU, canales de E/S, memoria y estructuras de datos archivos, bases de datos y semáforos. 

Consumibles.- El que puede ser creado (producido) y destruido (consumido). No hay límite en la cantidad. Un proceso productor que no está bloqueado puede liberar cualquier número de recursos consumibles. Cuando un proceso adquiere un recurso, éste deja de existir: señales, mensajes, e información en buffers. 

Operaciones 

• Solicitud 
• Uso 
• Liberación

2.4.3.1 Prevención. 2.4.3.2 Detección. 2.4.3.3 Recuperación.

Prevención

A grandes rasgos, se debe diseñar un sistema de manera que esté excluida, a priori, la posibilidad de interbloqueo. Los métodos para prevenir el interbloqueo son de dos tipos.

Indirectos.- Consisten en impedir la aparición de alguna de las tres primeras condiciones necesarias

Directos.- Consisten en evitar la aparición de la condición 4.

Exclusión Mutua.- En general, no puede anularse. Si el acceso a un recurso necesita exclusión mutua, el sistema operativo debe soportar la exclusión mutua.

Retención y Espera.- Se previene exigiendo que todos los procesos soliciten todos los recursos que necesiten a un mismo tiempo y bloqueando el proceso hasta que todos los recursos puedan concederse simultáneamente. Es ineficiente porque: Un proceso puede estar detenido durante mucho tiempo, esperando que se concedan todas sus solicitudes de recursos, cuando de hecho podría haber avanzado con sólo algunos de los recursos.

Los recursos asignados a un proceso pueden permanecer sin usarse durante mucho tiempo, tiempo durante el cual se priva del acceso a otros procesos.

Círculo Vicioso de Espera.- Puede prevenirse definiendo una ordenación lineal de los tipos de recursos. Si a un proceso se le han asignado recursos de tipo R, entonces sólo podrá realizar peticiones posteriores sobre los recursos de los tipos siguientes a R en la ordenación. Para comprobar el funcionamiento de esta estrategia, se asocia un índice a cada tipo de recurso. En tal caso, el recurso R1, antecede a R2, en la ordenación si i < j. Suponga que dos procesos A y B se interbloquean, porque A ha adquirido R1, y solicitado R2, mientras que B ha adquirido R2; y solicitado R1. Esta situación es imposible porque implica que í < j y j < i. Puede ser ineficiente, retardando procesos y denegando accesos a recursos innecesariamente.

Detección y Recuperación

La detección no limita ni restringe como la prevención. Se concederán recursos que los procesos necesiten cuando sea posible. El sistema operativo ejecuta un algoritmo que permite detectar la condición de espera circular: Cuando un recurso se solicita o libera, se determina si contiene algún ciclo. Si se encuentra uno, se termina uno de los procesos del ciclo. Si esto no rompe el bloqueo mutuo, se termina otro proceso, continuando así hasta romper el ciclo.

Ventajas de verificación frecuente:

Pronta detección

Desventajas:

Consume un tiempo de procesador considerable.

Formas de recuperación:

1. Abandonar todos los procesos bloqueados. Esta es una de las soluciones más comunes adoptadas en un sistema operativo.

2. Retroceder cada proceso interbloqueado hasta algún punto de control definido previamente y volver a ejecutar todos los procesos. Puede repetirse el interbloqueo original e implica mecanismos de retroceso y reinicio 3. Abandonar sucesivamente los procesos bloqueados hasta que deje de haber interbloqueo. Seleccionando procesos según algún criterio. Después de abandonar cada proceso, se debe ejecutar de nuevo el algoritmo de detección para ver si todavía existe interbloqueo.

4. Apropiarse de recursos sucesivamente hasta que deje de haber interbloqueo. Seleccionando procesos según un criterio y ejecutando el algoritmo de detección después de cada apropiación. Un proceso que pierde un recurso por apropiación debe retroceder hasta un momento anterior a la adquisición de ese recurso.

2.5 Niveles, objetivos y criterios de planificación.

Niveles de planificación.

• Planificación de largo plazo.- (Planificación de trabajos), determina a qué trabajos se les permite entrar al sistema, cuál es el próximo trabajo que se va a ejecutar. Existe en los sistemas por lotes donde la decisión se basa en las necesidades de recursos y su disponibilidad. En los sistemas de tiempo compartido tiene como misión cargar los programas que se desea ejecutar en memoria, es por tanto el encargado de crear los procesos. 
• Planificación de mediano plazo.- (Planificación de Swapping), determina a qué proceso se le permite competir por el CPU. Suspende y/o activa temporalmente procesos para mantener una operación uniforme en el sistema y ayuda a realizar algunas funciones para optimizar el rendimiento del sistema. 
• Planificación de corto plazo.- (Planificación de CPU), determina a qué proceso deberá asignarse el CPU (despachar). Esta operación se realiza muchas veces por segundo, por lo que el despachador debe estar permanente en memoria.

Objetivos de la planificación 

• Justicia.- Sin favorecer o perjudicar procesos 
• Máxima capacidad de ejecución.- Realizar los trabajos lo más rápido posible. Minimizar los cambios de procesos 
• Máximo número de usuarios interactivos.- Simultáneos 
• Predecibilidad.- Saber en todo momento cómo será la ejecución. 
• Mínima sobrecarga.- A menor sobrecarga mayor velocidad. Minimizar los cambios de contexto 
• Equilibrio en el uso de recursos.- Que estén ocupados equitativamente el mayor tiempo posible 
• Seguridad de las prioridades.- Ejecutar más pronto los de más alta prioridad 

Muchos de estos objetivos están en conflicto unos con otros, esto hace que la planificación sea un problema complejo.

Criterios de planificación. 

• Tiempo de respuesta.- Velocidad con que la computadora responde a una petición, depende mucho de la velocidad de los dispositivos E/S. 
• Tiempo de servicio.- Tiempo que tarda en ejecutarse un proceso, desde su carga en memoria, espera en la lista de listos, ejecución en CPU y operaciones e/s. 
• Tiempo de ejecución.- Tiempo de servicio menos la espera en la lista de listos, o sea, el tiempo teórico que necesitaría el proceso para ejecutarse si fuera el único. 
• Tiempo de CPU.- Tiempo que un proceso usa el CPU sin contar el tiempo de bloqueado. Tiempo de espera.- 
• Tiempo en que el proceso está activo pero sin ser ejecutado (listas)

2.6 Técnicas de administración del planificador.

Planificación del CPU

Ciclo de ráfaga del CPU y de E/S.

El éxito de la planificación del CPU depende de la siguiente prioridad observada de los procesos: la ejecución de un proceso consiste en un ciclo de ejecución del CPU y de E/S, y los procesos se alternan entre estos dos estados. La ejecución del proceso se hace alternando una ráfaga de CPU y una ráfaga de E/S. La última ráfaga de CPU terminará con una solicitud al sistema para que concluya la ejecución.

Planificador del CPU.

Siempre que el CPU queda inactivo, el sistema operativo debe seleccionar para su ejecución uno de sus procesos de la lista de listos. La selección es revisada por el planificador a corto plazo,

Estructura de planificación.

Las decisiones de planificación del CPU pueden efectuarse cuando un proceso cambia: 

• De ejecución a bloqueado 
• De ejecución a listo 
• De bloqueado a listo 
• Cuando termina.

Algoritmos de planificación

Los procesos que se asignan al cpu son tomados de la lista de listos. Esta lista se alimenta de 2 puntos: 

• Cuando un usuario inicia la ejecución de un programa, el planificador a largo plazo recibe la orden de ejecución, crea el proceso y lo pasa al planificador a corto plazo.
• Cuando un proceso deja de estar en ejecución y no hay causas de bloqueo, o deja de estar bloqueado.

Políticas de planificación: 

• Apropiativas.- Producen un cambio de proceso con cada cambio de contexto; el proceso que usa el cpu puede ser suspendido y permitir el acceso al cpu a otro proceso. (Tiempo compartido y tiempo real) 
• No apropiativas.- Un proceso no abandona nunca el procesador desde su comienzo hasta su fin. (Por lotes).

2.6.1 FIFO

Primero en llegar primero en ser servido (FCFS)

EL cpu ejecuta cada proceso hasta que termina, los procesos que entran a la lista de listos estarán formados en el orden en que llegan hasta que les toque turno (FIFO).

El tiempo de espera de cada proceso depende del número de procesos que están en la lista de listos al momento de su ejecución y del tiempo que cada uno tenga en uso el cpu, y es independiente de las necesidades de ejecución del propio proceso

Características: No apropiativa, Justa y Predecible.

2.6.2 SJF

Siguiente proceso el más corto (SJN)

Toma de la lista de listos el proceso que necesite menos tiempo de ejecución para realizar su trabajo. Debe saberse el tiempo de cpu que necesita cada proceso por medio de: información suministrada por el usuario, por el programa, por experiencia.

Características: No apropiativa, El tiempo de espera aumenta según la longitud de los procesos, Es poco predecible, No es justa con los procesos largos, Buen tiempo de servicio, Es difícil de implementar por los datos necesarios para la planificación.

2.6.3 RR

Round Robin (RR)

Asignación cíclica, es una mejora de FCFS. A cada proceso se le da un determinado tiempo q (quantum), si no termina, se forma en la lista de listos, el cpu es para el siguiente proceso y así hasta que termine la ejecución.

La administración de la lista de listos puede ser FIFO o por prioridades. Variando q se tienen diferentes comportamientos. Si q>tiempo de ejecución se convertiría en FCFS, si q tiende a 0, la sobrecarga sería muy grande, la mayor parte del tiempo se usaría en cambios de contexto.

Condiciones: 

• q=1 
• Si un proceso termina antes que su q, se le concede el cpu a otro proceso con q completo 
• Al crearse un proceso se forma al final de listos 
• Si un proceso se crea en el mismo momento que un q termina, se supone que dicho proceso se formó en listos antes que la expiración de q.

2.6.4 Queves multi-level. Colas múltiples

Cuando los procesos que van a ser ejecutados se pueden agrupar en distintos grupos, podemos asignarlos a diferentes colas, cada una con distinta planificación, para darle la que realmente necesite.

Esta política divide la cola de procesos preparados (listos) en varias colas separadas, de forma que los procesos se asignan a una cola específica según sus necesidades y tipo.

Para determinar en cada caso qué cola es la que suministrará un proceso para que acceda al cpu cuando éste deje a otro anterior, será controlada por un algoritmo de planificación entre las colas, que normalmente es apropiativo de prioridad fija.

2.6.5 Multi-level feedback queves. (Colas múltiples con retroalimentación)

Para dar un trato justo a los procesos, es necesario conocer previamente todos sus parámetros característicos: longitud, si son limitados por e/s o por cpu, memoria requerida, etc. Como estos datos no suelen ser conocidos, es difícil determinar el trato que debe recibir cada proceso. Después de analizar las políticas anteriores, es fácil concluir que se deben adoptar las siguientes cuestiones: Favorecer los procesos cortos Favorecer los procesos limitados por e/s Determinar la naturaleza del trabajo a realizar

El método de colas múltiples con retroalimentación divide los procesos en varias colas de procesos preparados (listos): cola 0, cola 1, cola 2, y así sucesivamente, de forma que las de numeración más baja tendrán una mayor prioridad.