El Proceso En Los Sitemas Operativos

El Proceso

Un proceso es un programa en ejecución. Un proceso es más que el código del programa, el cual es conocido como la sección de texto.

Se debe de recordar que un programa por sí mismo no es proceso, sino que un programa es una entidad pasiva, como un archivo almacenado en disco.

Y un proceso es una entidad activa, como un contador de programa que especifica como la siguiente instrucción a ejecutarse.

Aunque dos procesos pueden estar asociados al mismo programa, se les considera como dos secuencias de ejecución distintas.

Estado de un proceso

Cada proceso puede estar en alguno de los siguientes estados:

Nuevo: el proceso está cerrado.

Ejecución: se están ejecutando instrucciones.

En espera: el proceso se está esperando que ocurra algún evento.

Listado: el proceso está en espera de ser asignado a un procesador.

Terminado: el proceso ha terminado su ejecución.

Bloque de control del proceso

Cada proceso se representa en el sistema operativo mediante un bloque de control de proceso, al cual también se denomina bloque de control de tarea.

Esta contiene varias piezas de información asociadas con un proceso específico, incluyendo:

Estado del proceso: el estado puede ser nuevo, listo, ejecución, espera, detenido, etc.

Contador de programa: indica la dirección de la siguiente ejecución que se va a ejecutar.

Registro de la CPU: incluye acumuladores, registros, índices, apuntadores de pila y registros de propósito general.

Información de planificación: esta información incluye la prioridad del proceso, apuntadores a cola de planificación y cualquier otro parámetro de planificación.

Información de administración de memoria: incluye los datos referentes al valor de los registros base y limite, las tablas de página, etc.

Información contable: esta información incluye la cantidad de tiempo de CPU y el tiempo real usado, así como límites de tiempo, números de cuenta, etc.

Información de estado de E/S: incluye la lista de dispositivos de E/s asignados al proceso, una lista de archivos abiertos, etc.

Hilos

El modelo de proceso implica que un proceso es un programa que sigue un solo hilo de ejecución. Por ejemplo si un proceso está ejecutando un proceso de procesador de palabras, existe un solo hilo de instrucciones en ejecución.

Planificación de procesos

El objetivo de la multiprogramación es tener un proceso en ejecución en todo momento, para maximizar la utilización de la CPU.

Colas de planificación

Cuando los procesos van entrando al sistema se les coloca en una cola de trabajos y está en todos los procesos en el sistema. Los procesos que residen en la memoria principal listos y en espera de ejecutarse se mantienen en una lista denominada la cola de procesos listos.

Esta cola se almacena por lo general como una lista enlazada. El encabezado de cola de procesos listos contiene apuntadores al primero y al último PCB en la lista.

Conmutación de contexto

Cuando ocurre una conmutación de contexto, el kernel guarda el contexto del proceso anterior en su PCB y carga el nuevo proceso programado para ejecución

Su velocidad varía de máquina a máquina, dependiendo de la velocidad de la memoria, el número de registros que deben copiarse y la existencia de instrucciones especiales.

Los tiempos de conmutación de contexto dependen principalmente del hardware, como algunos procesadores proporcionan carios conjuntos de registros.

Una conmutación de contexto solo implica cambiar el apuntador al conjunto de registros actual

Creación de procesos

Un proceso puede crear varios procesos nuevos. El proceso creador se denomina proceso padre, en tanto que los nuevos son sus hijos, y siguiendo con la jerarquía se puede formar un árbol de procesos.

Cuando un proceso crea un subproceso, este último puede ser capaz de obtener sus recursos directamente del sistema operativo.

La restricción de un proceso hijo a un subconjunto de los recursos del padre impide que algunos procesos sobrecarguen el sistema por crear demasiados subprocesos.

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