Procesos De Los Sistemas Operativos

Proceso.

Un proceso es un concepto manejado por el sistema operativo que consiste en el conjunto formado por:

Las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadas por el microprocesador.

Su estado de ejecución en un momento dado, esto es, los valores de los registros de la CPU para dicho programa.

Su memoria de trabajo, es decir, la memoria que ha reservado y sus contenidos.

Otra información que permite al sistema operativo su planificación.

Creación de un proceso:

Básicamente hasta el día de hoy existen sólo 4 formas de crear un proceso:

Arranque del sistema.

En la ejecución, desde un proceso, de una llamada al sistema para la creación del proceso.

Una petición deliberada del usuario para crear un proceso.

El inicio de un trabajo por lotes.

La forma de creación de procesos en Unix es a través de una llamada al sistema fork la cual creará un proceso hijo en total semejanza al padre, hasta que el recién proceso decida cambiar su imagen en memoria, incluso obtener sus propios descriptores de archivos abiertos.

Terminación de un proceso:

El ciclo de vida de un proceso es sencillo, consta de la creación, la ejecución de instrucciones y la terminación. Cabe señalar que un proceso en el transcurso de su ciclo puede estar en diferentes estados.

Salida normal.

Salida por error.

Error fatal.

Eliminado por otro proceso.

Salida normal, ésta se presenta cuando el proceso termina de forma voluntaria, por ejemplo, cuando se cierra en navegador web o el procesador de textos.

Salida por error, ésta se presenta cuando el proceso tiene que salir debido a insuficiencia de datos, por ejemplo, cuando solicita un archivo que no existe.

Error fatal, éste sucede por un error en el programa, como las divisiones entre 0 o requerimiento de memoria inaccesible.

Eliminado por otro proceso, éste es sumamente útil cuando un proceso se queda colgado, es decir, sin terminar, pero tampoco responde. En Unix un ejemplo es cuando se utiliza el comando kill para terminar procesos abruptamente.

Estado de un proceso:

El estado de un proceso es definido por la actividad corriente en que se encuentra.

Los estados de un proceso son:

– Nuevo (new): Cuando el proceso es creado.

– Ejecutando (running): El proceso tiene asignado un procesador y está ejecutando sus instrucciones.

– Bloqueado (waiting): El proceso está esperando por un evento (que se complete un pedido de E/S o una señal).

– Listo (ready): El proceso está listo para ejecutar, solo necesita del recurso procesador.

– Finalizado (terminated): El proceso finalizó su ejecución.

Monoprocesador

Es un procesador que solo puede ejecutar un proceso a la vez, esto quiere decir que si se requiere que se ejecuten varias tareas al mismo tiempo, no va a ser posible que se realicen con satisfacción. Lo que pueden hacer los monoprocesadores es alternar las tareas, y es por eso que los procesadores con grandes capacidades de velocidad, dan una simulación de multiprocesadores, ya que parece que se están ejecutando varios procesos al mismo tiempo, pero esto no es cierto.

Planificación

Es como un conjunto de mecanismos incorporados en el sistema operativo en el cual debe elegir los procesos en condiciones debe ser ejecutado conviene ser despachado primero y que orden de ejecución debe seguirse pero siempre teniendo en en cuenta su objetivo principal que es el máximo aprovechamiento del sistema operativo en un tiempo de respuesta aceptable. Existen cuatro tipos de planificación:

1. Planificación a largo Plazo

2. Planificación a corto Plazo

3. Planificación a mediano Plazo

4. Planificación de E/S.

Criterios de Planificación:

Al usuario

Tiempo de respuesta, tiempo de retorno, plazos y presivilidad.

Al sistema

Productividad, Utilización del procesador, Equidad, Prioridades y Equilibrio de recursos.

Multiprocesador

Es un computador que cuenta con dos o más microprocesadores (CPUs).

El multiprocesador puede ejecutar simultáneamente varios hilos pertenecientes a un mismo proceso o bien a procesos diferentes.

Los ordenadores multiprocesador presentan problemas de diseño que no se encuentran en ordenadores monoprocesador. Estos problemas derivan del hecho de que dos programas pueden ejecutarse simultáneamente y, potencialmente, pueden interferirse entre sí. Concretamente, en lo que se refiere a las lecturas y escrituras en memoria. Existen dos arquitecturas que resuelven estos problemas:

La arquitectura NUMA, donde cada procesador tiene acceso y control exclusivo a una parte de la memoria.

La arquitectura SMP, donde todos los procesadores comparten toda la memoria.

Esta última debe lidiar con el problema de la coherencia de caché. Cada microprocesador cuenta con su propia memoria cache local. De manera que cuando un microprocesador escribe en una dirección de memoria, lo hace únicamente sobre su copia local en caché. Si otro microprocesador tiene almacenada la misma dirección de memoria en su caché, resultará que trabaja con una copia obsoleta del dato almacenado.

Para que un multiprocesador opere correctamente necesita un sistema operativo especialmente diseñado para ello. La mayoría de los sistemas operativos actuales poseen esta capacidad.

Planificación

Cuando un sistema informático

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