Sistemas operativos modernos

equilibrio y que suele estar en el intervalo de cinco a 15. Supongamos que se espera que el si­ guiente acceso a disco se presente en algún tiempo t futuro. Si í < se requerirá menos ener­ gía para mantener el disco girando que para detenerlo y luego volver a ponerlo en marcha tan pronto. Si t > la energía que se ahorra justifica detener el disco y volver a ponerlo en mar­ cha después. Si se puede hacer una buena predicción (por ejemplo, basada en patrones de ac­ ceso anteriores), el sistema operativo podría tomar buenas decisiones y ahorrar energía. En la práctica, casi todos los sistemas son conservadores y sólo detienen el disco después de unos cuantos minutos de inactividad. Otra forma de ahorrar energía de disco es tener un caché de disco considerable en RAM. Si un bloque que se necesita está en el caché, no será necesario poner en marcha un disco deteni­ do para satisfacer la lectura. De forma similar, si una escritura en el disco puede almacenarse en forma temporal en el caché, no habrá que poner en marcha un disco detenido nada más para rea­ lizar la escritura. El disco podrá permanecer apagado hasta que se llene el caché o hasta que no pueda satisfacerse una lectura con el caché. Otra forma de evitar arranques innecesarios del disco es que el sistema operativo mantenga informados los programas en ejecución sobre el estado del disco enviándoles mensajes o seña­ les. Algunos programas tienen escrituras “a discreción” que pueden pasarse por alto o aplazar­ se. Por ejemplo, un procesador de textos podría configurarse de modo que escriba en disco cada cierto número de minutos el archivo que se está editando. Si el procesador de texto sabe que el disco está apagado en el momento en que normalmente escribiría el archivo, podrá aplazar la es­ critura hasta la siguiente vez que se encienda el disco o hasta que haya transcurrido cierto tiem­ po adicional. La CPU La CPU también puede administrarse de modo que se ahorre energía. Una CPU de laptop pue­ de ponerse en estado inactivo mediante software, con lo que el consumo de energía se reduci­ rá casi hasta cero. Lo único que puede hacer la CPU en este estado es activarse si se presenta una interrupción. Por tanto, cada vez que la CPU entra en inactividad, sea porque está esperan­ do E/S o porque no tiene trabajo que hacer, se desactiva. En muchas computadoras hay una relación entre el voltaje de la CPU, el ciclo de reloj y el consumo de electricidad. Es común que el voltaje de la CPU pueda reducirse mediante softwa­ re, lo que ahorra energía pero también reduce el ciclo de reloj (de forma aproximadamente li­ neal). F^iesto que la energía consumida es proporcional al cuadrado del voltaje, reducir el voltaje a la mitad hace que la velocidad de la CPU disminuya aproximadamente a la mitad, pe­ ro que consuma sólo 1/4 de la energía. Esta propiedad puede aprovecharse en el caso de programas con plazos bien definidos, co­ mo los visores multimedia que deben descomprimir y exhibir un cuadro cada 40 ms, pero que si lo hacen más rápido no tienen nada más que hacer. Supongamos que una CPU consume a:jou­ les operando a toda velocidad durante 40 ms y x/4 joules operando a media velocidad. Si un vi­ sor multimedia puede descomprimir y exhibir un cuadro en 20 ms, el sistema operativo podrá operar con toda su potencia durante 20 ms y luego apagarse durante 20 ms, consumiendo en to­ tal jc/2 joules de energía. O bien, podría operar de manera continua a media potencia y cumplir