resumen capitulo 3

Tema: resumen capitulo 3 Lun Dic 07, 2009 4:57 pm

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:

1) Un programa q se está ejecutando

2) aquello que se manifiesta por la existencia en el sistema operativo de un bloque de control de proceso

3) 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.

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 Multitarea1. Alternancia en los procesos de fases de E/S y de Procesamiento.

2. Paralelismo real entre E/S y procesador.

3. 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 está 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:

o Desde el punto de vista lógico no puede continuar porque espera datos que aún no están disponibles.

o El Sistema Operativo asignó la CPU a otro proceso.

· Los estados que puede tener un proceso son:

o En ejecución: utiliza la CPU en el instante dado.

o Listo: ejecutable, se detiene en forma temporal para que se ejecute otro proceso.

o Bloqueado: no se puede ejecutar debido a la ocurrencia de algún evento externo.

· 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:

o “Lista de Listos” para los procesos “listos”

o 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.

· 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”.

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.

· Por último, asociado a cada proceso hay una serie de atributos que utiliza el sistema operativo para el control del proceso.

· Estos atributos se recogen en una estructura de datos que se conoce como bloque de control de proceso (Process Control Block, PCB) o descriptor de proceso. A esta colección de programa, datos, pila y atributos se le llama imagen o entorno del proceso.

El bloque de control de proceso

· El bloque de control de proceso es la estructura de datos central y más importante de un sistema operativo.

· Cada bloque de control de proceso contiene toda la información de un proceso que necesita un sistema operativo para su control.

· 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.

· Puede decirse que el conjunto de los bloques de control de procesos definen el estado del sistema operativo.

· 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.

Planificación de Procesos

Cuando más de un proceso es ejecutable desde el punto de vista lógico, el Sistema Operativo debe decidir cuál de ellos debe ejecutarse en primer Término.

El Planificador es la porción del Sistema Operativo que decide y el Algoritmo De Planificación es el utilizado.

Los principales “criterios” respecto de un buen algoritmo de planificación son la Equidad, la eficacia, el tiempo de respuesta, el tiempo de regreso y el Rendimiento.

Cada proceso es único e impredecible, es decir que pueden requerir Intensivamente operaciones de Entrada / Salida o intensivamente CPU; el Planificador del Sistema Operativo no tiene la certeza de cuánto tiempo Transcurrirá hasta que un proceso se bloquee, ya sea por una operación de Entrada / Salida o por otra razón.

Criterio Descripción

Equidad Garantizar que cada proceso obtiene su proporción justa de la CPU
Eficacia Mantener ocupada la CPU el ciento por ciento del tiempo

Tiempo de respuesta
Minimizar el tiempo de respuesta para los usuarios interactivos

Tiempo de regreso
Minimizar el tiempo que deben esperar los usuarios por lotes (batch) para Obtener sus resultados.

Rendimiento.
Maximizar el número de tareas procesadas por hora

Criterios de un buen algoritmo de planificación.

Para evitar que un proceso se apropie de la CPU un tiempo excesivo, los Equipos poseen un dispositivo que provoca una interrupción en forma Periódica.

Los principales conceptos relacionados con Planificación del Procesador son Los siguientes:

· Planificación apropiativa: es la estrategia de permitir que procesos Ejecutables (desde el punto de vista lógico) sean suspendidos temporalmente.

· Planificación no apropiativa: es la estrategia de permitir la ejecución de un proceso hasta terminar.

· Planificación del procesador:determinar cuándo deben asignarse los Procesadores y a qué procesos, lo cual es responsabilidad del Sistema Operativo.

Niveles de Planificación del Procesador

Se consideran tres niveles importantes de planificación, los que se detallan a Continuación:

Planificación de alto nivel:

· También se denomina Planificación de trabajos.

· Determina a qué trabajos se les va a permitir competir

Activamente por los recursos del sistema, lo cual se denomina

Planificación de admisión.

Planificación de nivel intermedio:

· Determina a qué procesos se les puede permitir competir por la CPU.

Temporizador de Intervalos o Reloj de Interrupción

El proceso al cual está asignada la CPU se dice que está en ejecución y puede Ser un proceso de Sistema Operativo o de usuario.

El Sistema Operativo dispone de mecanismos para quitarle la CPU a un Proceso de usuario para evitar que monopolice el sistema.

El Sistema Operativo posee un “reloj de interrupción” o “temporizador de Intervalos” para generar una interrupción, en algún tiempo futuro específico o Después de un transcurso de tiempo en el futuro; la CPU es entonces Despachada hacia el siguiente proceso.

Un proceso retiene el control de la CPU hasta que ocurra alguna de las Siguientes situaciones:

· La libera voluntariamente.

· El reloj la interrumpe.

· Alguna otra interrupción atrae la atención de la CPU.

Si el reloj interrumpe un proceso de usuario, la interrupción causa la ejecución Del Sistema Operativo, el que decide cuál será el proceso que obtendrá la CPU.

GRUPO Nº5
Dioselina Rugel