sonia espinoza
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 | | Tema: resumen Cap. 3 y estados de los procesos Mar Dic 01, 2009 10:41 am | |
|  PROCESO 
El concepto central de cualquier Sistema Operativo es el de proceso: Y un proceso es una abstracción de un programa en ejecución también llamada tarea.
También hay otras definiciones de proceso como: * Un programa q se esta ejecutando* Aquello que se manifiesta por la existencia en el sistema operativo de un bloque de control de proceso*El sistema operativo mantiene por cada proceso una serie de estructura de información que permiten identificar las características de este, así como los recursos que tiene asignado.
Una parte importante de información se encuentra en el BLOQUE DE
CONTROL DE PROCESO (BCP). El sistema operativo mantiene una tabla de procesoscon todos los BPCde procesos.
*Esta tabla de procesos se construye con una estructura estática que tiene un determinado número de BPC. Todos del mismo tamaño.
*Todo el software ejecutable, inclusive el Sistema Operativo, se organiza en varios procesos secuenciales o procesos. *Un proceso incluye al programa en ejecución y a los valores activos del contador, registros y variables del mismo.Conceptualmente cada proceso tiene su propia CPU virtual.
Si la CPU alterna entre los procesos, la velocidad a la que ejecuta un proceso no será uniforme, por lo que es necesario aclarar lo siguiente:
Que los procesos no deben programarse con hipótesis implícitas acerca del tiempo.
Que normalmente la mayoría de los procesos no son afectados por la multiprogramación subyacente de la CPU o las velocidades relativas de procesos distintos.
*Un proceso es una actividad de un cierto tipo, que tiene un programa, entrada, salida y estado.
*Un solo procesador puede ser compartido entre varios procesos con cierto “algoritmo de planificación”, el cual determina cuándo detener el trabajo en un proceso y dar servicio a otro distinto.
 *MULTITAREA
Según el número de procesos que se puede ejecutar simultáneamente:
Mono-proceso
Multiproceso
Según el número de usuarios que se puede ejecutar simultáneamente: Mono-usuario
Multiusuario.
 Conceptos de la Multitarea. Alternancia en los procesos de fases de E/S y de Procesamiento. Paralelismo real entre E/S y procesador. Memoria principal capaz de almacenar varios procesos.
Alternancia en los procesos de fases de E/S y de procesamiento.
En un sistema multitarea es importante tener más de un proceso activo y Cargado en memoria principal.
Paralelismo real entre E/S y procesador.Los procesos ligeros permiten que un proceso aproveche más el procesador,
Es decir, ejecute más deprisa. La base del paralelismo consiste mientras que Un proceso ligero esta bloqueado otro puede ejecutarse.
Memoria principal capaz de almacenar varios procesos.. El sistema operativo con el apoyo del hardware de gestión de memoria del
Procesador debe repartir el almacenamiento existente proporcionando un Espacio de memoria independiente para cada proceso.
 Ventajas de la Multitarea.
• Facilita la programación. Permite dividir las aplicaciones en varios Procesos, lo que beneficia a su modularidad.Permite prestar un buen servicio.Aprovecha los tiempos muertos que los procesos pasan esperando a Que se completen sus operaciones de E/S.Aumenta el uso del CPU.
Estados del proceso.
Cada proceso es una entidad independiente pero frecuentemente debe Interactuar con otros procesos.
Los procesos pueden bloquearse en su ejecución porque: Desde el punto de vista lógico no puede continuar porque espera Datos que aún no están disponibles
El Sistema Operativo asignó la CPU a otro proceso.. Los estados que puede tener un proceso son:
En ejecución: utiliza la CPU en el instante dado.Listo: ejecutable, se detiene en forma temporal para que se ejecute otro proceso.
Bloqueado: no se puede ejecutar debido a la ocurrencia de algún evento externo
Hay otros estados de los procesos, pero inicialmente se trataran estos tres.
Por sencillez, se considera un sistema con una sola CPU, aunque no es difícil l extensión a múltiples procesadores. Solamente puede haber un proceso en ejecución a la vez, pero pueden existir varios listos y varios pueden estar bloqueados. Así pues, se forman una lista de procesos listos y otra de procesos bloqueados.
La lista de procesos bloqueados normalmente no está ordenada; los procesos no se desbloquean (es decir, no pasan a ser procesos listos) en orden de prioridad, sino que lo hacen en el orden de ocurrencia de los eventos que están esperando. Como se verá más adelante, hay situaciones en las cuales varios procesos pueden bloquearse esperando la ocurrencia del mismo evento; en tales casos es común asignar prioridades a los procesos que esperan.*Durante su existencia un proceso pasa por una serie de estados discretos, siendo varias las circunstancias que pueden hacer que el mismo cambie de estado.
Debido a ello se puede establecer una:“Lista de Listos” para los procesos “listos”Una “Lista de Bloqueados” para los “bloqueados”.La “Lista de Listos” se mantiene en orden prioritario y la “Lista de Bloqueados” está desordenada, ya que los procesos se desbloquean en el orden en que tienen lugar los eventos que están esperando. Al admitirse un trabajo en el sistema se crea un proceso equivalente y es insertado en la última parte de la “Lista de Listos”..La asignación de la CPU al primer proceso de la “Lista de Listos” se denomina “Despacho”, que es ejecutado por una entidad del Sistema Operativo llamada “Despachador”.
El “Bloqueo” es la única transición de estado iniciada por el propio proceso del usuario, puesto que las otras transiciones son iniciadas por entidades ajenas al proceso.
 PCB
_ La manifestación de un proceso en un Sistema Operativo es un “Bloque de Control de Proceso” (PCB) con información que incluye:Estado actual del proceso.Identificación única del proceso.Prioridad del proceso.Apuntadores para localizar la memoria del proceso.Apuntadores para asignar recursos.Área para preservar registros.
 Transiciones de estado de los procesos.
De ejecución á Bloqueado: al iniciar una operación de E/S, al realizar una operación WAIT sobre un semáforo a cero (en el tema de procesos concurrentes se estudiarán los semáforos).
De ejecución á Listo: por ejemplo, en un sistema de tiempo compartido, cuando el proceso que ocupa la CPU lleva demasiado tiempoejecutándose continuamente (agota su cuanto) el sistema operativodecide que otro proceso ocupe la CPU, pasando el proceso queocupaba la CPU a estado listo.
De Listo á en ejecución: cuando lo requiere el planificador de la CPU (veremos el planificador de la CPU en el tema de planificación de procesos).
De Bloqueado á Listo: se dispone del recurso por el que se había bloqueado el proceso. Por ejemplo, termina la operación de E/S, o se produce una operación SIGNAL sobre el semáforo en que se bloqueó el proceso, no habiendo otros procesos bloqueados en el semáforo.
Obsérvese que de las cuatro transiciones de estado posibles, la única iniciada por el proceso de usuario es el bloqueo, las otras tres son iniciadas por entidades externas al proceso.
 ¿Cuál es la manifestación física de un proceso.
Como mínimo debe incluir un programa o conjunto de programas que sean ejecutados.
Asociados a estos programas hay un conjunto de ubicaciones de datos para las variables locales y globales, y las constantes definidas.
Así pues, un proceso constará, al menos, de la memoria suficiente para albergar los programas y los datos del proceso.
Además, en la ejecución de un programa entra en juego normalmente una pila, que se utiliza para llevar la cuenta de las llamadas a procedimientos y de los parámetros que se pasan entre los procedimientos.
 El bloque de control de procesos.
El bloque de control de proceso es la estructura de datos central y más importante de un sistema operativo.
Estos bloques son leídos y/o modificados por casi todos los módulos de un sistema operativo, incluyendo aquellos que tienen que ver con la planificación, la asignación de recursos, el tratamiento de interrupciones y el análisis y supervisión del rendimiento.
El conjunto de todos los PCB’s se guarda en una estructura del sistema operativo llamada tabla de procesos, la cual se puede implementar como un vector o un lista enlazada.
La tabla de procesos reside en memoria principal, debido a su alta frecuencia de consulta. Estados del proceso Los estados que puede tener un proceso son:En ejecución: Utiliza la cpu en el instante dado. Listo: Ejecutable, se detiene en forma temporal para que se ejecute otro proceso. Bloqueado: No se puede ejecutar debido a la ocurrencia de algún evento externo.Hay otros estados de los procesos, pero inicialmente se tratarán estos tres. Por sencillez, se considera un sistema con una sola CPU, aunque no es difícil la extensión a múltiples procesadores. Solamente puede haber un proceso en ejecución a la vez, pero pueden existir varios listos y varios pueden estar bloqueados. Así pues, se forman una lista de procesos listos y otra de procesos bloqueados. Durante su existencia un proceso pasa por una serie de estados discretos, siendo varias las circunstancias que pueden hacer que el mismo cambie de estado.Debido a ello se puede establecer una: “Lista de Listos” para los procesos “listos” Una “Lista de Bloqueados” para los “bloqueados”. La “Lista de Listos” se mantiene en orden prioritario y la “Lista de Bloqueados” está desordenada, ya que los procesos se desbloquean en el orden en que tienen lugar los eventos que están esperando. Al admitirse un trabajo en el sistema se crea un proceso equivalente y es insertado en la última parte de la “Lista de Listos”. La asignación de la cpu al primer proceso de la “Lista de Listos” se denomina “Despacho”, que es ejecutado por una entidad del Sistema Operativo llamada “Despachador”. El “Bloqueo” es la única transición de estado iniciada por el propio proceso del usuario, puesto que las otras transiciones son iniciadas por entidades ajenas al proceso. Transacciones de estados de los procesos Ejemplos de eventos que pueden provocar transiciones de estado en un proceso en este modelo de tres estados. De ejecución á Bloqueado: al iniciar una operación de E/S, al realizar una operación WAIT sobre un semáforo a cero (en el tema de procesos concurrentes se estudiarán los semáforos). De ejecución á Listo: por ejemplo, en un sistema de tiempo compartido, cuando el proceso que ocupa la CPU lleva demasiado tiempo ejecutándose continuamente (agota su cuanto) el sistema operativo decide que otro proceso ocupe la CPU, pasando el proceso que ocupaba la CPU a estado listo. De Listo á en ejecución: cuando lo requiere el planificador de la CPU (veremos el planificador de la CPU en el tema de planificación de procesos). De Bloqueado á Listo: se dispone del recurso por el que se había bloqueado el proceso. Por ejemplo, termina la operación de E/S, o se produce una operación SIGNAL sobre el semáforo en que se bloqueó el proceso, no habiendo otros procesos bloqueados en el semáforo. | |
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