2.5.3 Planificación de hilos
La planificación de hilos constituye un elemento esencial en sistemas operativos modernos, permitiendo la coordinación eficiente de ejecuciones concurrentes.
Coordinación concurrente
A diferencia de los procesos, los hilos comparten el mismo espacio de memoria y recursos dentro de un proceso. La planificación de hilos se centra en determinar el orden en el que los hilos accederán al procesador, optimizando la ejecución paralela y minimizando conflictos en el acceso a recursos compartidos.
Criterios de planificación de hilos
Los criterios utilizados en la planificación de hilos comparten similitudes con los de procesos, pero se adaptan a las características particulares de la concurrencia de hilos. Algunos de estos criterios incluyen:
- Prioridad de hilos: La asignación de prioridades a los hilos es fundamental. Los hilos con mayor prioridad se ejecutan antes, permitiendo que los procesos críticos sean atendidos con prontitud.
- Quantum de tiempo: La asignación de un quantum de tiempo a cada hilo garantiza una ejecución equitativa. Una gestión adecuada de los quanta contribuye a evitar la monopolización de recursos por parte de un hilo y fomenta la equidad en la ejecución.
- Política de prioridad dinámica: Similar a la planificación de procesos, la prioridad dinámica permite ajustar las prioridades de los hilos en función de su comportamiento y estado actual. Esta flexibilidad contribuye a una adaptación dinámica a las demandas del sistema.
Figura 24. Criterios.
Ventajas de la planificación de hilos
La capacidad de ejecutar múltiples hilos simultáneamente ofrece ventajas significativas en términos de rendimiento y capacidad de respuesta. Al compartir recursos y coordinar la ejecución de hilos, los sistemas operativos pueden maximizar la utilización de la CPU y responder eficientemente a las demandas de tareas concurrentes.
Desafíos y soluciones
La planificación de hilos también enfrenta desafíos específicos, como la gestión de la concurrencia y la sincronización de accesos a recursos compartidos. Mecanismos como semáforos, mutex y monitores se utilizan para mitigar problemas como condiciones de carrera y asegurar una ejecución coherente.
Figura 25. Hilos en una computadora.
Reflexiona la siguiente pregunta que será tratada en la sesión de clase.
¿Cómo contribuye la planificación de hilos en sistemas operativos modernos a la optimización de la ejecución paralela y la minimización de conflictos en el acceso a recursos compartidos?