Procesos en sistemas operativos

PROCESO:

Un proceso es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u organizados) que se realizan o suceden alternativa o simultáneamente bajo ciertas circunstancias

Procesos en sistemas operativos

"Una unidad de actividad que se caracteriza por la ejecución de una secuencia de instrucciones, un estado actual, y un conjunto de recursos del sistema asociados".

Ej.

Para entender lo que es un proceso y la diferencia entre un programa y un proceso, A. S. Tanenbaum propone la analogía "Un científico computacional con mente culinaria hornea un pastel de cumpleaños para su hija; tiene la receta para un pastel de cumpleaños y una cocina bien equipada con todos los ingredientes necesarios, harina, huevo, azúcar, leche, etcétera." Situando cada parte de la analogía se puede decir que la receta representa el programa, el científico computacional es el procesador y los ingredientes son las entradas del programa. El proceso es la actividad que consiste en que el científico computacional vaya leyendo la receta, obteniendo los ingredientes y horneando el pastel.

Cada proceso tiene su contador de programa, registros y variables, aislados de otros procesos, incluso siendo el mismo programa en ejecución 2 veces. Cuándo este último caso sucede, el sistema operativo usa la misma región de memoria de código, debido a que dicho código no cambiará, a menos que se ejecute una versión distinta del programa.

Los procesos son gestionados por el sistema operativo y están formados 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 unidad central de procesamiento para dicho programa.

• Su memoria de trabajo (memoria crítica), es decir, la memoria que ha reservado y sus contenidos.

• Otra información que permite al sistema operativo su planificación.

La Asignación De Recursos

Es la distribución de activos productivos en sus diferentes usos.

La finalidad de distribuir los recursos es siempre la de obtener la máxima productividad posible a partir de una combinación dada de activos. Por consiguiente los mecanismos de asignación más conocidos son las empresas, el hogar y el gobierno.

Hilo De Ejecución, Hebra o Subproceso

La hebra es la unidad de procesamiento más pequeña que puede ser planificada por un sistema operativo.

La creación de un nuevo hilo es una característica que permite a una aplicación realizar varias tareas a la vez. Los distintos hilos de ejecución comparten una serie de recursos tales como el espacio de memoria, los archivos abiertos, situación de autenticación, etc. Esta técnica permite simplificar el diseño de una aplicación que debe llevar a cabo distintas funciones simultáneamente.

Un hilo es simplemente una tarea que puede ser ejecutada al mismo tiempo con otra tarea.

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 de forma directa. En muchos de los sistemas operativos que dan facilidades a los hilos, es más rápido cambiar de un hilo a otro dentro del mismo proceso, que cambiar de un proceso a otro.

Planificador De Procesos

El planificador de procesos es la parte del sistema operativo que se encarga de seleccionar a qué proceso se asigna el recurso procesador y durante cuánto tiempo.

Funciones del planificador de procesos

El planificador de procesos tiene como funciones principales:

• Llevar el control del estado de cada proceso.

• Decidir qué proceso usará el procesador y durante cuanto tiempo, para ello empleará un cierto criterio en base al cual tomará las decisiones. Si implementa multiprogramación, deberá emplear un criterio que evite que un proceso monopolice el procesador.

• Asignar el procesador al proceso, restableciendo el contexto de la ejecución del proceso por donde fuere. El contexto de la ejecución se encuentra almacenado en el PCB del proceso asignado.

• Retirar el procesador al proceso, salvando el contexto de la ejecución del proceso, para poder restablecerlo posteriormente una vez que vuelva a ser asignado. El contexto de la ejecución se almacenará en el PCB del proceso retirado.

El planificador de procesos es software, por tanto, requiere emplear el recurso procesador para ejecutar su código.

Ejemplo

Para la siguiente configuración de procesos:

• Proceso P a: Llega en el instante de tiempo 0. Realiza una llamada al sistema bloqueante cada 1 unidad de tiempo, la operación bloqueante se resuelve tras 2 unidades de tiempo. Para finalizar su ejecución requiere 4 unidades de ejecución.

• Proceso P b: Llega en el instante de tiempo 1. Para finalizar su ejecución requiere 4 unidades de ejecución.

• Suponga que el proceso P a tiene mayor prioridad que el proceso P b, por tanto, el planificador debe de dejar paso al proceso P a siempre que éste esté en estado preparado.

La sincronización

En la transmisión y recepción de señales que tiene por objeto llevar a cabo el trabajo de un grupo de procesos cooperativos.

Es la coordinación y cooperación de un conjunto de procesos para asegurar la comparación de recursos de cómputo. La sincronización entre procesos es necesaria para prevenir y/o corregir errores de sincronización debidos al acceso concurrente a recursos compartidos. La sincronización entre procesos también permite intercambiar señales de tiempo (ARRANQUE / PARADA) entre procesos cooperantes para garantizar las relaciones especificas de precedencia impuestas por el problema que se resuelve.

La comunicación entre procesos

Es una función básica de los sistemas operativos. Los procesos pueden comunicarse entre sí a través de compartir espacios de memoria, ya sean variables compartidas o buffer, o a través de las herramientas provistas por las rutinas de IPC. La IPC provee un mecanismo que permite a los procesos comunicarse y sincronizarse entre sí, normalmente a través de un sistema

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