Planificación de procesos

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS

Los procesos llevan a cabo tareas en el sistema operativo. Un programa es un conjunto de instrucciones de código máquina y datos guardados en disco en una imagen ejecutable y como tal, es una entidad pasiva; podemos pensar en un proceso como un programa de computador en acción.
Un proceso es una entidad dinámica, cambiando constantemente a medida que el procesadorejecuta las instrucciones de código máquina. Un proceso también incluye el contador de programa y todos los registros de la CPU, así como las pilas del proceso que contienen datos temporales como parámetros de las rutinas, direcciones de retorno y variables salvadas. El programa que se está ejecutando, o proceso, incluye toda la actividad en curso en el microprocesador. Linux es un sistemamultiproceso. Los procesos son tareas independientes, cada una con sus propios derechos y responsabilidades.
Si un proceso se desploma, no hará que otros procesos en el sistema fallen también. Cada proceso se ejecuta en su propio espacio de dirección virtual y no puede haber interacciones con otros procesos excepto a través de mecanismos seguros gestionados por el núcleo.
Durante la vida de un proceso,éste hará uso de muchos recursos del sistema. Usará las CPUs del sistema para ejecutar sus instrucciones y la memoria física del sistema para albergar al propio proceso y a sus datos. El proceso abrirá y usará ficheros en los sistemas de ficheros y puede usar dispositivos del sistema directa o indirectamente. Linux debe llevar cuentas del proceso en sí y de los recursos de sistema que está usandode manera que pueda gestionar este y otros procesos justamente. No sería justo para los otros procesos del sistema que un proceso monopolizase la mayoría de la memoria física o las CPUs.
El recurso más preciado en el sistema es la CPU; normalmente sólo hay una. Linux es un sistema operativo multiproceso. Su objetivo es tener un proceso ejecutándose en cada CPU del sistema en todo momento, paramaximizar la utilización de la CPU. Si hay más procesos que CPUs (y normalmente así es), el resto de los procesos tiene que esperar a que una CPU quede libre para que ellos ejecutarse. El multiproceso es una idea simple; un proceso se ejecuta hasta que tenga que esperar, normalmente por algún recurso del sistema; cuando obtenga dicho recurso, puede ejecutarse otra vez. En un sistema uniproceso, porejemplo DOS, la CPU estaría simplemente esperando quieta, y el tiempo de espera se desaprovecharía. En un sistema multiproceso se mantienen muchos procesos en memoria al mismo tiempo. Cuando un proceso tiene que esperar, el sistema operativo le quita la CPU a ese proceso y se la da a otro proceso que se la merezca más. El planificador se encarga de elegir el proceso más apropiado para ejecutar acontinuación. Linux usa varias estrategias de organización del tiempo de la CPU para asegurar un reparto justo.

PROCESOS DE LINUX
Para que Linux pueda gestionar los procesos en el sistema, cada proceso se representa por una estructura de datos task_struct (las tareas (task) y los procesos son términos intercambiables en Linux). El vector task es una lista de punteros a estructuras task_structen el sistema. Esto quiere decir que el máximo número de procesos en el sistema está limitado por el tamaño del vector task; por defecto tiene 512 entradas. A medida que se crean procesos, se crean nuevas estructuras task_struct a partir de la memoria del sistema y se añaden al vector task. Para encontrar fácilmente el proceso en ejecución, hay un puntero (current) que apunta a este proceso.Linux soporta procesos de tiempo real así como procesos normales. Estos procesos tienen que reaccionar muy rápidamente a sucesos externos (de ahí el término “tiempo real”') y reciben un trato diferente del planificador. La estructura task_struct es bastante grande y compleja, pero sus campos se pueden dividir en áreas funcionales:

State
(Estado) A medida que un proceso se ejecuta, su estado...