Procesos

PROCESOS

Un proceso es un programa en ejecución, de una forma más formal, como la unidad de procesamiento gestionada por el SO, es algo más que el código de un programa, además del código incluye la pila del proceso que contiene datos como los parámetros de las funciones, las direcciones de retorno, las variables locales y una sección de datos que contiene las variables globales, puedeincluir un cúmulo de memoria, que es la que se asigna dinámicamente al proceso en tiempo de ejecución.

Los primeros sistemas operativos sólo permitían que se ejecutara un programa a la vez. Este programa tenía el control completo del sistema y tenía acceso a todos los recursos del mismo. Por el contrario los sistemas actuales permiten que se carguen en memoria múltiples programas y se ejecutenconcurrentemente. Esta evolución requiere un mayor control y aislamiento de los distintos programas, estas necesidades dieron lugar al concepto de proceso.

Un proceso evoluciona cíclicamente entre períodos de ejecución activa y de espera por actividades de E/S (I/O). Cuando un proceso queda inactivo por especificar una operación de E/S queda a la espera de que esta se complete, el SO puedeplanificar la ejecución de otro proceso.

Desde este punto de vista, un proceso es una entidad individualmente planificable, que puede ser asignada al procesador y ejecutada por este. El SO controla, dinámicamente la evolución de los procesos registrando la información correspondiente a sus cambios cuando estos se produzcan. Esta información es utilizada por el SO para sus labores de planificación ygestión sobre el conjunto de procesos que en un determinado momento pueden coexistir en el sistema informático.

Desde el punto de vista del usuario, un proceso no es más que la ejecución de un conjunto de instrucciones que llevan a cabo una determinada tarea, mientras que para el SO es una entidad que atraviesa dinámicamente un conjunto de estados que solicita los recursos del sistema que le sonnecesarios. De esta forma, el acceso a tales recursos debe ser planificado de forma que se consiga un rendimiento en la utilización de los mismos lo más óptimo posible.

Estados de un proceso

En cualquier sistema operativo, es básico conocer el comportamiento que exhibirán los distintos procesos y el conjunto de estados que pueden atravesar.
Modelo de dos estados.

El modelo más sencilloque puede construirse tiene en cuenta que un momento dado un proceso puede estar ejecutándose en el procesador o no, por lo tanto un proceso puede estar en uno de dos estados: Ejecución o No ejecución.

Figura 1. Esquema de un diagrama de dos estados

Cuando el SO crea un nuevo proceso, este entra en el sistema en el estado de No ejecución, de este modo, el proceso existe, es conocido por el SOy está esperando la oportunidad de ejecutarse. En un momento dado, el sistema operativo decide otorgar el procesador a un proceso determinado con lo que dicho proceso pasara de estado No ejecución a Ejecución.

Cada cierto tiempo, el proceso en ejecución es interrumpido y el sistema operativo seleccionara un nuevo proceso para que tome el control del procesador. El proceso interrumpido pasa delestado de Ejecución al de No ejecución mientras que el proceso elegido realiza la transición inversa.

En este modelo tan simple, se aprecian ya algunos de los elementos importantes en el diseño de SO. Cada proceso debe representarse de forma que el SO tenga conocimiento de su estado actual y de su posición en memoria.

Aquellos procesos que no estén en estado de ejecución deberánalmacenarse en algún tipo de estructura de datos mientras esperan que el SO les otorgue el control sobre el procesador. La siguiente figura propone una estructura basada en una cola de procesos.

Esquema de un sistema de Cola FIFO

La cola consiste en una lista enlazada de bloques en la que cada uno de estos bloques representa a un proceso. Esta implementación no es adecuada debido a que algunos...