T08 Procesos

Tema 8
Procesos
8.1 Aspectos básicos de los procesos
8.1.1 Concepto de proceso

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Definición informal: un proceso es un programa en ejecución
Un programa ejecutable es un conjunto de instrucciones y datos almacenados en un fichero. Cuando
lo que tiene ese programa se carga en la memoria y se pone en ejecución, se convierte en un proceso.

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Definición técnica: un proceso es una entidad formadapor los siguientes
elementos principales:
• Una imagen binaria de un programa, cargada total o parcialmente en la
memoria física. La imagen binaria está formada por las instrucciones y datos
del programa.
• Un área de memoria para almacenar datos temporales, conocida como pila.
La imagen binaria y la pila son el programa en si mismo, pero para que el SO pueda controlar el
programa hacen falta unaserie de estructuras de datos. Las estructuras fundamentales son:

• La tabla de páginas para traducir las direcciones virtuales generadas por el
proceso en las direcciones físicas en la que se encuentra almacenado.
• Una estructura de control, conocida como PCB, para que el sistema operativo
pueda controlar su ejecución.

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8.1.2 Estados de un proceso
Un proceso pasa por varios estados durantesu ejecución. Los estados posibles para un proceso se muestran
en la figura siguiente:
Nuevo

Terminado
Admitido

Expiración
quantum

Listo

Terminación operación
de E/S u ocurrencia de
suceso

Fin de ejecución
o
Abortado por el SO
En ejecución

Orden de
planificación

Inicio operación de E/S
o inicio de espera por
un suceso

En espera

En la figura anterior los nodos (nuevo, listo, etc.)representan los estados y los arcos, las acciones o eventos
que llevan a un cambio de estado.

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Definición de los estados:
• Nuevo: El proceso se acaba de crear, pero aún no ha sido admitido en el grupo
de procesos ejecutables por el sistema operativo.
Habitualmente en un sistema operativo multitarea como Windows, nada más que un proceso se
crea, éste resulta admitido, pasando al estado listo. Sinembargo, esto no tiene por qué ser siempre
así. Por ejemplo, en una situación de sobrecarga temporal del sistema, el SO puede decidir retardar
la admisión de los procesos nuevos. Así se alivia la carga del sistema, ya que hasta que un proceso
no es admitido, éste no compite por los recursos del sistema.

• Listo: El proceso está esperando ser asignado al procesador para su
ejecución.
Una CPU clásica(con un solo núcleo) solo se puede dedicar en cada momento a un proceso. Los
procesos que están preparados para ejecutarse permanecen en estado listo hasta que se les concede
la CPU. Entonces pasan al estado “En ejecución”.

• En ejecución: El proceso tiene la CPU y ésta ejecuta sus instrucciones.
• En espera: El proceso está esperando a que ocurra algún suceso, como por
ejemplo la terminación deuna operación de E/S.
• Terminado: El proceso ha sido sacado del grupo de procesos ejecutables por
el sistema operativo. Después de que un proceso es marcado como terminado
se liberarán los recursos utilizados por ese proceso, por ejemplo, la memoria.

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8.1.3 Bloque de control de proceso (PCB)

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PCB = Process Control Block
Definición: Es una estructura de datos que permite al sistemaoperativo controlar
diferentes aspectos de la ejecución de un proceso.
Estructura típica del PCB de un proceso:
El PCB se organiza en un conjunto de campos en los que se almacena
información de diversos tipos. Los campos típicamente mantenidos en el PCB de
un proceso se muestran en la figura siguiente:
Puntero (a otro PCB)
Información de
identificación

Identificador del proceso
Puntero de instrucciónRegistro de estado

Información de estado
de la CPU

Registros generales
Estado
Información de manejo
de memoria

Información de control
del proceso

Información de E/S
% de uso de CPU
Cantidad de mem. usada

Información de uso de
recursos

Bytes de E/S leidos/escritos

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Información típica mantenida en el PCB:
Puede clasificarse en cuatro categorías:
• Información de identificación
Esta...