Sistemas operativos


I. HILOS

A. Definición Hilos:
Un hilo en un sistema operativo es la característica que permite a una aplicación realizar varias tareas a la vez concurrentemente, los distintos hilos de ejecución comparten una serie de recursos tales como el espacio de memoria, los archivos abiertos, situación de autentificación. Esta acción permite simplificar el diseño de una aplicación que debe llevar acabo distintas funciones simultáneamente.

Los hilos son básicamente una tarea que puede ser ejecutada en paralelo con otra tarea; teniendo en cuenta lo que es propio de cada hilo es el contador de programa, la pila de ejecución y el estado de la CPU (incluyendo el valor de los registros).


B. Definición Procesos:
Un proceso es cualquier programa en ejecución. Este necesita ciertos recursospara realizar satisfactoriamente su tarea:
Tiempo de CPU.
Memoria.
Archivos.
Dispositivos de E/S.

C. DIFERENCIAS HILOS vs PROCESOS

Los hilos, a diferencia de los procesos,  no son independientes entre sí.
Como todos los hilos pueden acceder a todas las direcciones de la tarea, un hilo puede leer la pila de cualquier otro hilo o escribir sobre ella. Aunque pueda parecer locontrario la protección no es necesaria ya que el diseño de una tarea con múltiples hilos tiene que ser un usuario único.




D. VENTAJAS DEL USO DEL HILO

Se tarda menos tiempo en crear un hilo de una tarea existente que en crear un nuevo proceso.
Se tarda menos tiempo en terminar un hilo que en terminar un proceso.
Se tarda menos tiempo en cambiar entre dos hilos de una misma tarea que encambiar entre dos procesos (porque los recursos no cambian, por ejemplo)
Es más sencillo la comunicación (paso de mensajes por ejemplo) entre hilos de una misma tarea que entre diferentes procesos.
Cuando se cambia de un proceso a otro, tiene que intervenir el núcleo del sistema operativo para que haya protección. Cuando se cambia de un hilo a otro, puesto que la asignación de recursos es la misma,no hace falta que intervenga el sistema operativo.
Los hilos hacen más rápida la comunicación entre procesos, ya que al compartir memoria y recursos, se pueden comunicar entre sí sin invocar el núcleo del SO.

E. ESTADOS DE LOS HILOS
Los principales estados de un hilo son: ejecución, preparado y bloqueado; y hay cuatro operaciones básicas relacionadas con el cambio de estado de los hilos:Creación: En general, cuando se crea un nuevo proceso se crea también un hilo para ese proceso. Posteriormente, ese hilo puede crear nuevos hilos dándoles un puntero de instrucción y algunos argumentos. Ese hilo se colocará en la cola de preparados.
Bloqueo: Cuando un hilo debe esperar por un suceso, se le bloquea guardando sus registros. Así el procesador pasará a ejecutar otro hilo preparado.Desbloqueo: Cuando se produce el suceso por el que un hilo se bloqueó pasa a la cola de listos.
Terminación: Cuando un hilo finaliza, se liberan su contexto y sus pilas.






F. IMPORTANCIA DE HILO-PILA
La existencia de un número determinado de regiones tiene su razón de ser en varios factores. Uno de ellos es la necesidad de que haya pilas separadas para cada hilo. La existencia deregiones de pila distintas para cada hilo permite detectar los intentos de exceder el límite de la pila y controlar el crecimiento de cada una de ellas. La memoria virtual no utilizase halla debajo de cada región de pila y los intentos de acceder a esa región generan excepciones. Una alternativa consiste en asignar la pila de cada hilo en el montón, sin embargo en este caso se hace difícil detectarcuando un hilo excede el límite de su pila.
Además, en la ejecución de un proceso normalmente se utiliza una pila para llevar la cuenta tanto de las llamadas a procedimientos como de los parámetros que se pasan entre los mismos.
Tiene una pila, que contiene una especie de historia de su ejecución, con una trama por cada procedimiento al que se llamado pero de que se ha retornado todavía.
Como...