Gestion De Procesos sistemas operativos

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igu ro m
M ome .co
GESTION DE PROCESOS

an R nfo
, S vin emi
Procesos y tareas

el
GB ar ic
• Uno de los módulos más importantes de un
U M .m
sistema operativo es la de administrar los
c. al
Li irtu
procesos y tareas del sistema de cómputo.
• El sistema realiza varias actividades
lav

simultáneamente que compiten por la utilización
au

de determinados recursos, entre los que destaca
la CPU, estas actividades se denominan
procesos.
Lic. Marvin Romero UGB, San Miguel blog.miceminfo.com


igu ro m
• Un programa, por si solo, es una entidad pasiva

M ome .co
mientras que un proceso es una entidad activa ya

an R nfo
que compite por los recursos máquina.

, S vin emi
• El proceso es una unidad de trabajo del sistema y

el
GB ar ic
el sistema operativo es el responsable de realizar
U M .m
c. al
un seguimiento de todas las actividades del
Li irtu
sistema en conexión con los procesos generados.
lav
au



igu ro m
División implícita y explicita de

M ome .co
traerás

an R nfo
, S vin emi
• Dependiendo del SO y del entorno objetivo de
ejecución de programas.

el
GB ar ic
U M .m
• La división de un trabajo en tareas que serán
c. al
ejecutadas como procesos independientes así
Li irtu

como la asignación inicial de los atributos de
lav

esos procesos pueden ser efectuadas o bien por
au

el SO o bien por el desarrollador de la aplicación



igu ro m
En otras palabras lo que constituirá un proceso

M ome .co
independiente

an R nfo
, S vin emi
• 1._ División implícita de tareas definida por el

el
GB ar ic
U M .m
sistema c. al
Li irtu

• 2._ División explicita de tareas definida por el
lav

desarrollador
au



Tipos de procesos y relación entre

igu ro m
procesos concurrentes

M ome .co
an R nfo
• En principio podemos realizar una clasificación

, S vin emi
muy general de los procesos entre procesos de

el
GB ar ic
usuario y procesos de sistema
U M .m
• Un proceso de usuario es aquel creado por el
c. al
Li irtu
SO.
• Un proceso de sistema es un proceso que forma
lav

parte del propio SO y que desempeña alguna de
au

sus labores características



igu ro m
M ome .co
El sistema operativo y los procesos

an R nfo
, S vin emi
• Todos los SO de multiprogramación están
construidos entorno al concepto de proceso

el
GB ar ic
U M .m
• Los requerimientos principales que debe
c. al
cumplir un SO para con los procesos son los
Li irtu

siguientes:
lav
au



igu ro m
M ome .co
• 1._ El SO debe intercalar la ejecución de

an R nfo
procesos para optimizar la utilización de l
procesador ofreciendo alavés un tiempo de

, S vin emi
respuesta razonable

el
GB ar ic
U M .m
• 1._ El SO debe asignar los recursos del sistema a
c. al
los procesos en conformidad con una política
Li irtu
especifica que evite situaciones de ínter bloqueo
lav

• 1._ El SO podría tener que dar soporte ala
au

comunicación entre procesos y ofrecer
mecanismos para su creación



Creación y terminación de procesos

igu ro m
M ome .co
• El sistema de operación debe crear un mecanismo

an R nfo
para la creación y terminación de procesos.

, S vin emi
1._ Creación de procesos

el
GB ar ic
U M .m
Cuando un nuevo proceso se agrega el sistema de
c. al
Li irtu
operación construye las estructuras de datos que
son usadas para administrar los procesos y le
lav

asigna espacio de direcciones. Estas acciones
au

constituyen la creación de un nuevo proceso.



Los eventos comunes para la creación
de procesos

igu ro m
M ome .co
• - En un ambiente batch, un proceso es creado en

an R nfo
respuesta al sometimiento a ejecución de un trabajo.

, S vin emi
• - En un ambiente interactivo, un proceso es creado

el
cuando un nuevo usuario entra al sistema.

GB ar ic
U M .m
• - El sistema de operación puede crear un proceso para
c. al
que realice una función en respuesta a una petición de
Li irtu
un programa usuario, sin que el usuario tenga que
lav

esperar.
au

• - Creación de procesos hijos por parte de procesos
usuarios ya existentes el proceso que crea se llama
proceso padre.


igu ro m
M ome .co
2._ Terminación de procesos

an R nfo
• Un proceso termina cuando ejecuta su última

, S vin emi
instrucción y pide al sistema operativo que lo

el
GB ar ic
elimine. En este momento, el proceso puede
U M .m
devolver un valor de estado a su proceso padre.
c. al
Li irtu
• El sistema operativo libera la asignación de
todos los recursos del proceso, incluyendo las
lav

memorias física y virtual, los archivos abiertos y
au

los búferes de ES.



• La terminación puede producirse también en

igu ro m
otras circunstancias.

M ome .co
• Un proceso puede causar la terminación de otro

an R nfo
proceso a través de la adecuada llamada al

, S vin emi
sistema.

el
GB ar ic
• Dicha llamada al sistema al sistema sólo puede
U M .m
ser invocada por el padre del proceso que va a
c. al
Li irtu
terminar.
lav

• En caso contrario, los usuarios podrían
terminar arbitrariamente los trabajos de otros
au

usuarios.



igu ro m
• Adicionalmente, un número de error o una

M ome .co
condición de fallo puede llevar a la finalización

an R nfo
de un proceso. Las condiciones mas habituales

, S vin emi
son las siguientes:

el
GB ar ic
▫ Finalización normal .
▫
U M .m
Limite de tiempo excedido.
c. al
Li irtu
▫ Memoria no disponible.
▫ Violaciones de frontera .
lav

▫ Error de protección .
au



▫ Limite de tiempo.

igu ro m
M ome .co
▫ Fallo de E/S.

an R nfo
▫ Instrucción no válida.
▫ Instrucción privilegiada.

, S vin emi
▫ Uso inapropiado de datos.

el
GB ar ic
U M .m
▫ Intervención del operador por el sistema
c. al
operativo.
Li irtu
▫ Terminación del proceso padre.
lav

▫ Solicitud del proceso padre.
au



igu ro m
ESTADOS DE

M ome .co
an R nfo
, S vin emi
UN PROcESO

el
GB ar ic
U M .m
c. al
Li irtu
lav
au



El SO gestiona los recursos disponibles

igu ro m
(memoria, CPU, etc.) entre los procesos que en

M ome .co
ese momento trabajan en el sistema, de tal

an R nfo
forma que, para ellos, el sistema se comporte

, S vin emi
como si fuera monousuario. Así que, en un

el
GB ar ic
sistema monoprocesador, la CPU se reparte
U M .m
c. al
entre los procesos que se tengan en ese
Li irtu
momento.
lav
au



Modelo de dos estados

igu ro m
M ome .co
• Se trata de la utilización de dos archivos, un
objeto ejecutable y una biblioteca del sistema,

an R nfo
que después se colocan en la imagen del proceso

, S vin emi
dentro de la memoria RAM y posteriormente
también se dan de alta dentro de la tabla de

el
GB ar ic
U M .m
procesos, bloqueo de control del proceso.
c. al EXPEDIR
Li irtu
lav

ENTRAR SALIR
EJECUCION
au

NO EJECUCION

PAUSAR



En ese modelo, un proceso puede estar

igu ro m
M ome .co
ejecutándose o no. Cuando se crea un nuevo
proceso, se pone en estado de No ejecución. En

an R nfo
algún momento el proceso que se está

, S vin emi
ejecutando pasará al estado No ejecución y

el
GB ar ic
otro proceso se elegirá de la lista de procesos

U M .m
listos para ejecutar para ponerlo en estado
c. al
Ejecución. Es necesario q el SO pueda seguirle
Li irtu
la pista a los procesos, conociendo su estado y
lav

el lugar que ocupa en memoria, y procesos que
no se están ejecutando deben guardarse en
au

algún tipo de cola mientras esperan su turno
para ejecutar.



Modelo de cinco estados

igu ro m
M ome .co
an R nfo
, S vin emi

el
GB ar ic
U M .m
NUEVO TERMINADO
c. al
Li irtu
lav

LISTO
ESPERA
au

EJECUCION



El modelo anterior de 2 estados funcionaría

igu ro m
bien con una cola FIFO y planificación por

M ome .co
turno rotatorio para los procesos que no están

an R nfo
en ejecución, si los procesos estuvieran siempre

, S vin emi
listos para ejecutar, se deba esperar algún

el
GB ar ic
suceso antes de continuar. Es por esto que se
U M .m
necesita un estado donde los procesos
c. al
permanezcan esperando la realización de la
Li irtu

operación de Entrada Salida por parte del
lav

Sistema Operativo hasta que puedan proseguir.
au

Se divide entonces al estado No ejecución en dos
estados: Listo y Espera. Se agregan además un
estado Nuevo y otro Terminado.


igu ro m
M ome .co
Los cinco estados de este diagrama

an R nfo
 Nuevo: El proceso recién fue creado y todavía no fue

, S vin emi
admitido por el SO . En general los procesos que se
encuentran en este estado

el
GB ar ic
 Todavía no fueron cargados en la memoria principal.

U M .m
 Listo: el proceso está listo para ser ejecutado, sólo está
c. al
esperando que el planificador de corto plazo así lo
disponga.
Li irtu
 Ejecución: Se encuentra el proceso que tiene el control
del procesador. Dado que en un instante determinado
lav

solo un proceso puede encontrarse en este estado.
 Espera: el proceso no puede ejecutar hasta que no se
au

produzca cierto suceso, como la finalización de una
operación de E/S solicitada por una llamada al SO .
 Terminado: El proceso fue expulsado del grupo de
procesos ejecutables, ya sea porque terminó o por algún
fallo, como un error de protección, aritmético, etc.


igu ro m
M ome .co
ESTADOS DE UN PROSESO DE SISTEMAS

an R nfo
• Preparado (R).- Proceso que está listo para ejecutarse

, S vin emi
• Ejecutando (O).- Sólo uno de los procesos preparados se está

el
GB ar ic
ejecutando en cada momento

U M .m
• Suspendido (S).- Se esta suspendido si no entra en el reparto
c. al
de CPU, el proceso pasa a formar parte del conjunto de
Li irtu
procesos preparados.
• PARADO (T).- Será cuando pasarán a estar preparados
lav

cuando reciban una señal determinada que les permita
au

continuar.
• Zombie (Z).- Todo proceso al finalizar avisa a su proceso
padre . En vaso de que el padre no lo reciba, el proceso hijo
queda en estado zombie, no está consumiendo CPU, pero sí
continua consumiendo recursos del sistema .


Transiciones de estado de los procesos

igu ro m
M ome .co
• De ejecución á Bloqueado: Se realiza esta transición

an R nfo
cuando cuando queda en espera cuando por la concesión de sus

, S vin emi
recursos o por la determinación de un suceso.
• De ejecución á Listo: Cuando el proceso que ocupa la CPU lleva

el
GB ar ic
demasiado tiempo ejecutándose ,el sistema operativo decide que

U M .m
otro proceso ocupe la CPU, pasando el proceso que ocupaba la CPU
a estado listo.
c. al
• De Listo á en ejecución: Cuando lo requiere el planificador de la
Li irtu
CPU.
• De Bloqueado á Listo: Se dispone del recurso por el que se había
lav

bloqueado el proceso.
• De Nuevo a Preparado: Es cuando el SO acepta o admite un
au

proceso mas.
• De Preparado a Terminado: Ocurre cuando cuando el proceso
padre decide finalizar la ejecución del hijo.
• De Bloqueado a Terminado: Ocurre cuándo el proceso supere el
tiempo máximo de espera de un recurso y el SO decida terminarlo.


igu ro m
M ome .co
an R nfo
, S vin emi

el
GB ar ic
U M .m
c. al
Li irtu
lav
au



PROCESOS SUSPENDIDOS

igu ro m
M ome .co
• Debido a que el procesador es

an R nfo
mucho mas rápido que los

, S vin emi
dispositivos de E/S puede ocurrir

el
GB ar ic
que en un momento dado todos los
U M .m
procesos del sistema se encuentran
c. al
Li irtu
bloqueados a al espera de que se
complete alguna operación de E/S.
lav
au

Para solucionar este problema existe
dos opciones:


1. Ampliar la memoria en forma que
sea posible y albergar en ella mas

igu ro m
M ome .co
procesos y incrementar asi la

an R nfo
posibilidad de que alguno de ellos

, S vin emi
haga uso efectivo del procesador.

el
GB ar ic
2. La otra solución consiste en ampliar
U M .m
c. al
una técnica conocida como
Li irtu

INTERCAMBIO SHAPING: esta
lav

técnica consiste que en cuando todos
au

los procesos que se encuentran en
memoria principal están bloqueados.


En general se considera suspendido a un proceso que presenta las

igu ro m
características siguientes

M ome .co
1) Un proceso suspendido no esta disponible de

an R nfo
inmediato para su ejecución.

, S vin emi
2) Un proceso puede estar esperando o no un

el
GB ar ic
suceso. Si lo esta la condición de bloqueado es
U M .m
independiente de la condición de suspendido y
c. al
el acontecimiento del suceso bloqueante no lo
Li irtu
habilita para ejecución.
3) El proceso fue situado en estado en estado
lav

suspendido por un agente (el SO o el proceso
au

padre) con el fin de impedir la ejecución
4) El proceso no puede apartarse de estado hasta
que llegue la orden exprese para ello.


LAS TRANSMISIONES QUE INVOLOGRAN A LOS

igu ro m
NUEVOS ESTADOS SON LOS SIGUENTES:

M ome .co
an R nfo
• Transmisión bloqueado y suspendido preparado
y suspendido:

, S vin emi
• Transmisión preparado y suspendido-

el
GB ar ic
preparado:
U M .m
c. al
• Transmisión preparado-preparado y
Li irtu
suspendido:
lav

• Transmisión bloqueado y suspendido –
bloqueado:
au

• Transmisión ejecución – preparado y
suspendido:



Entre las razones mas habituales para la

igu ro m
suspensión de procesos podemos citar las

M ome .co
siguientes:

an R nfo
1. Intercambio un proceso por otros. El SO nesicita

, S vin emi
liberar memoria principal para cargar un proceso

el
GB ar ic
que esta listo para ejecutarse
2. U M .m
Suspensión de un proceso por el SO por sospechar
c. al
Li irtu
que esta causado algún tipo de problemas.
3. Solicitud expresa del usuario.
lav

4. Un proceso puede ejecutarse periódicamente y
au

puede ser suspendido mientras espera el intervalo
de tiempo antes de una nueva ejecución.
5. Por una petición del proceso padre.


ESTRUCTURA DE CONTROL

igu ro m
DEL SISTEMA OPERATIVO

M ome .co
an R nfo
, S vin emi

el
GB ar ic
U M .m
c. al
Li irtu
lav

El S.O. es el controlador de los sucesos que se producen
en un sistema informático, responsable de las
au

solicitudes del usuario, administra los procesos y
recursos del sistema, mediante elementos



igu ro m
TABLAS DE MEMORIA DE E/S DE

M ome .co
ARCHIVOS Y DE PROCESOS

an R nfo
, S vin emi
El SO para administrar los procesos y recursos
mantiene tablas de información sobre cada

el
GB ar ic
U M .m
entidad que esta administrando e incluyen lo
c. al
siguiente:
Li irtu
lav

1. Asignación de memoria principal y secundaria
au

a los procesos.
2. Información necesaria para la gestión de la
memoria secundaria.


• Las tablas de E/S: administra los dispositivos

igu ro m
M ome .co
y canales de E/S puede estar disponible o estar

an R nfo
asignado a un proceso particular.

, S vin emi

el
• Tablas de archivos: Sobre su posición y

GB ar ic
U M .m
distribución en la memoria secundaria.
c. al
Li irtu

Un ejemplo de estructura para la ubicación de
lav

archivos es la conocida como FAT (File
au

Allocation Table) la informacion almacenada
para cada proceso consiste en:



igu ro m
1. Datos de usuario.

M ome .co
an R nfo
2. Programa de usuario.

, S vin emi

el
GB ar ic
3. Pila de sistema.
U M .m
c. al
Li irtu
4. Bloque de control de proceso.
lav
au



BLOQUE DE CONTROL DE PROCESOS

igu ro m
(BCP)

M ome .co
Cada vez que se crea un proceso, el SO crea uno

an R nfo
de estos bloques, Cuando el proceso termina, su

, S vin emi
BCP es liberado y devuelto al deposito de celdas

el
GB ar ic
U M .m
libres del cual se extraen nuevos BCPs.
c. al
Li irtu
lav
au

La información del BCP se agrupa
generalmente en las siguientes categorías:


1. IDENTIFICACIÓN DEL

igu ro m
PROCESO

M ome .co
a) El identificador del proceso (PID): Consiste en

an R nfo
un número entero asignado por el sistema.

, S vin emi
b) El identificador del proceso padre

el
c) La Identificacion del usuario: Es una cadena de

GB ar ic
U M .m
caracteres
c. al
Li irtu
2. INFORMACIÓNDEL ESTADO
DEL PROCESADOR
lav
au

a) Registros visibles para el usuario:
b) Registros de control y estado.
c) Puntero a la pila del proceso:



igu ro m
3. INFORMACIÓN DE CONTROL Y

M ome .co
GESTIÓN DEL PROCESO:

an R nfo
, S vin emi
a) Información de planiﬁcacion y estado:

el
GB ar ic
b) Estructuración de datos:
U M .m
c) Comunicación entre procesos:
c. al
Li irtu
d) Privilegios de los procesos:
e) Gestión de memoria:
lav

f ) Recursos en propiedad y utilización de los
au

procesos:


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