Participantes: Avila Aida Betancourt Sioly Briceño Susana Rojas Alejandro

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1 Participantes: Avila Aida Betancourt Sioly Briceño Susana Rojas Alejandro

2 Es una instancia de un programa en ejecución (corriendo). A los procesos frecuentemente se les refiere como tareas. El contexto de un programa que está en ejecución es lo que se llama un proceso. Los procesos se dividen en: Proceso padre (parent) es el proceso que invoca a la llamada al sistema fork, Proceso hijo (child): es el proceso que se crea. Todos los procesos tienen un proceso padre y pueden tener varios procesos hijos Tiempo de CPU Se crean Procesos Programa en ejecución que necesita recursos: Memoria Archivos Se están ejecutando Dispositivos de E/S

3 Linux, como se sabe, es un sistema operativo multitarea y multiusuario. Esto quiere decir que múltiples procesos pueden operar simultáneamente sin interferirse unos con los otros. Cada proceso tiene la "ilusión" que es el único proceso en el sistema y que tiene acceso exclusivo a todos los servicios del sistema operativo. Programas y procesos son entidades distintas. En un sistema operativo multitarea, múltiples instancias de un programa pueden ejecutarse simultáneamente. Cada instancia es un proceso separado. Por ejemplo, si cinco usuarios desde equipos diferentes, ejecutan el mismo programa al mismo tiempo, habría cinco instancias del mismo programa, es decir, cinco procesos distintos.

4 La idea principal de un sistema multiproceso, tal y como es UNIX, es que el sistema operativo gestione los recursos disponibles (memoria, CPU, etc) entre los procesos que en ese momento trabajan en el sistema, de tal forma que, para ellos, el sistema se comporte como si fuera monousuario. Así que, en un sistema monoprocesador, la CPU se reparte entre los procesos que se tengan en ese momento. Como es lógico, sólo un proceso puede estar ejecutándose, los demás estarán esperando para poder ocupar la CPU, esta forma de operar recibe el nombre de ejecución entrelazada. A continuación, se enumeran los distintos estados en los que se puede encontrar un proceso en este tipo de sistemas: Preparado (R), Ejecutando (O) Suspendido (S), Parado (T), Zombie (Z)

5 Preparado (R).- Proceso que está listo para ejecutarse. Simplemente está esperando a que el sistema operativo le asigne un tiempo de CPU. Ejecutando (O).- Sólo uno de los procesos preparados se está ejecutando en cada momento (monoprocesador). Suspendido (S).- Un proceso se encuentra suspendido si no entra en el reparto de CPU, ya que se encuentra esperando algún tipo de evento (por ejemplo, la recepción de una señal software o hardware). En cuanto dicho evento se produce, el proceso pasa a formar parte del conjunto de procesos preparados. Parado (T).- Un proceso parado tampoco entra en el reparto de CPU, pero no porque se encuentre suspendido esperando algún evento. En este caso, sólo pasarán a estar preparados cuando reciban una señal determinada que les permita continuar. Zombie (Z).- Todo proceso al finalizar avisa a su proceso padre, para que éste elimine su entrada de la tabla de procesos. En el caso de que el padre, por algún motivo, no reciba esta comunicación no lo elimina de la tabla de procesos. En este caso, el proceso hijo queda en estado zombie, no está consumiendo CPU, pero sí continua consumiendo recursos del sistema.

6 Un ejemplo que permite aclarar la diferencia entre procesos suspendidos y procesos preparados es el siguiente: se tiene un proceso que debe esperar a que el usuario introduzca un valor por teclado. En principio, pueden proponerse dos soluciones diferentes: Espera activa. El proceso está codificado utilizando un bucle, en el cual sólo se comprueba el valor de una variable para saber si el usuario ha introducido el valor o no. En este caso, el proceso es un proceso preparado que está consumiendo CPU para realizar la comprobación de la variable continuamente. Interrupción. El proceso está codificado de forma que el proceso se suspende. De esta forma, ya no consume CPU porque no tiene que comprobar en cada ejecución del bucle si el usuario ha introducido un valor. Sólo espera a que sea el propio usuario el que le avise y lo despierte para, así, pasar a estar preparado.

7 El Objetivo de la multiprogramación es tener algún proceso en ejecución en todo momento, a fin de maximizar el aprovechamiento de la CPU. El objetivo del tiempo compartido es conmutar la CPU entre procesos con tal frecuencia que los usuarios puedan interactuar con cada programa durante su ejecución. En el caso de un sistema con un solo procesador, nunca habrá más de un proceso en ejecución. Si hay más procesos, los otros tendrán que esperar hasta que la CPU esté libre y pueda replanificarse.

8 COLA DE PROCESOS LISTOS COLA DE DISPOSITIVOS Unidad de Cinta Magnética 0 Unidad de Cinta Magnética 1 Unidad de Disco 0 Terminal 0

9 Conforme a los procesos que ingresen en el sistema, se colocan en una cola de trabajos. Esta cola incluye todos los procesos del sistema. Los procesos que están en la memoria principal están listos y esperando para ejecutarse, se mantienen en una lista llamada COLA DE PROCESOS LISTOS que generalmente se almacenan como lista enlazada. La cabecera de esa cola contiene punteros al primer y al último PCB (process control block, bloque de control de proceso, también llamado bloque de control de tarea) de cada lista. Cada PCB tiene un campo de puntero que apunta al siguiente proceso de la cola de procesos listos cabecera PCB 7 PCB 2 final registros. registros.

10 Hay otras colas en el sistema. Cuando a un proceso se le asigna la CPU, se ejecuta durante un tiempo y finalmente termina, es interrumpido o espera que ocurra un suceso en particular, como la terminación de E/S. En el caso de una operación de E/S la solicitud podría haberse hecho a una unidad de cinta dedicada o a un dispositivo compartido, como un disco. Esta lista de procesos que esperan un dispositivo de E/S se denominan COLA DE DISPOSITIVO Unidad de Cinta Magnética 0 Unidad de Cinta Magnética 1 Unidad de Disco 0 Terminal 0

11 Cada rectángulo representa una cola, hay 2 tipos de colas: la cola de procesos listos y un conjunto de colas de dispositivo. Los círculos representan los recursos que dan servicio a las colas y las flechas indican el flujo de procesos del sistema.

12 Un proceso migra de una cola de planificación a otra durante toda su existencia. Para fines de planificación, el sistema operativo debe seleccionar procesos de estas colas de alguna manera. En un sistema por lotes, es común que haya más procesos presentados de los que se puede ejecutar inmediatamente. Estos procesos se colocan en un spool en un dispositivo de almacenamiento masivo (por lo regular un disco), ahí espera hasta que pueden ejecutarse. EL PLANIFICADOR A LARGO PLAZO O PLANIFICADOR DE TRABAJOS: escoge procesos de esta reserva y los carga en la memoria para que se ejecuten EL PLANIFICADOR A CORTO PLAZO O PLANIFICADOR DE CPU: escoge entre los procesos que están listos para ejecutarse, y asigna la CPU a uno de ellos. la distinción entre estos 2 planificadores es la frecuencia con que se ejecutan.

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