Procesos de Sistema

Sistemas Operativos

Curso 2013
Procesos

Agenda
 Proceso.
– Definición de proceso.
– Contador de programa.
– Memoria de los procesos.

 Estados de los procesos.
– Transiciones entre los estados.

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Bloque descriptor de proceso (PCB).
Creación de procesos.
Listas y colas de procesos.
Cambio de contexto (context switch).
Hilos (Threads).
– Threads a nivel deusuario.
– Threads a nivel de núcleo del sistema.
– Modelos de threads.

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Definición de Proceso
 El principal concepto en cualquier sistema operativo es el de proceso.
 Un proceso es un programa en ejecución, incluyendo el valor del program
counter, los registros y las variables.
 Conceptualmente, cada proceso tiene un hilo (thread)de ejecución que es
visto como un CPU virtual.
 El recurso procesador es alternado entre los diferentes procesos que
existan en el sistema, dando la idea de que ejecutan en paralelo
(multiprogramación)

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Contador de programa
Cada proceso tiene su program counter, y avanza cuando el proceso tiene
asignado el recurso procesador. A suvez, a cada proceso se le asigna un
número que lo identifica entre los demás: identificador de proceso (process id)

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Memoria de los procesos
 Un proceso en memoria se constituye de varias
secciones:
– Código (text): Instrucciones del proceso.
– Datos (data): Variables globales del proceso.
– Memoria dinánica (heap): Memoria dinámicaque genera el proceso.
– Pila (stack): Utilizado para preservar el estado
en la invocación anidada de procedimientos y
funciones.

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Estados de los procesos
 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.

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Estados de los procesos
 Diagrama de estados y transiciones de los procesos.

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Transiciones entre estados
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Nuevo ⇒ Listo
– Al crearse un proceso pasa inmediatamente al estado listo.

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Listo ⇒ Ejecutando
– En el estado de listo, el proceso solo espera para que se le asigne un
procesador para ejecutar (tener encuenta que puede existir más de un
procesador en el sistema). Al liberarse un procesador el planificador (scheduler)
selecciona el próximo proceso, según algún criterio definido, a ejecutar.

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Transiciones entre estados
 Ejecutando ⇒ Listo
– Ante una interrupción que se genere, el proceso puede perder el recurso
procesador y pasar alestado de listo. El planificador será el encargado de
seleccionar el próximo proceso a ejecutar.

 Ejecutando ⇒ Bloqueado
– A medida que el proceso ejecuta instrucciones realiza pedidos en distintos
componentes (ej.: genera un pedido de E/S). Teniendo en cuenta que el pedido
puede demorar y, además, si está en un sistema multiprogramado, el proceso
es puesto en una cola de espera hasta que secomplete su pedido. De esta
forma, se logra utilizar en forma más eficiente el procesador.

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Transiciones entre estados
 Bloqueado ⇒ Listo
– Una vez que ocurre el evento que el proceso estaba esperando en la cola de
espera, el proceso es puesto nuevamente en la cola de procesos listos.

 Ejecutando ⇒ Terminado
– Cuando el proceso...