U n i d a d 3 P r o c e s o s e n l o s S i s t e m a s o p e r a t iv iv o s
Concepto de Proceso
También llamadas tareas y es una instancia de un programa en ejecución , también se dice que es la unidad más pequeña de trabajo individualmente planificable por un sistema operativo. Es una división implícita de tareas definidas por el sistema, también se dice que pueden estar definidas por el programador, es decir pueden ser tecleadas mediante código por el usuario es decir mandar a leer de una unidad de disco, imprimir en una terminal o impresora. Los procesos son divididos por el sistema y la división aparece en sistemas de multiprogramación como por ejemplo un sistema de tiempo compartido donde cada programa se lo trata como independiente. Está definida por los programadores a cada uno de los procesos donde se define atributos como por ejemplo una aplicación se puede dividir en varias tareas con el propósito de que haya ganancia de velocidad, el uso eficiente de los dispositivos de entrada y salida. A continuación continuación se presentan presentan algunas algunas otras definiciones definiciones que se asemejan.: asemejan.: Ø Un programa en ejecución Ø Una actividad asíncrona Ø El "espíritu animado" de un procedimiento Ø El "centro de control" de un procedimiento en ejecución Ø Lo que se manifiesta por la existencia de un "bloque de control del proceso" Ø (BCP) en el sistema operativo. Ø La entidad a la que se asignan los procesadores Ø La unidad "despachable" Aunque se han dado muchas otras definiciones, definiciones, no hay una definición definición universalmente aceptada, pero el concepto de "Programa en ejecución" parece ser el que se utiliza con mas frecuencia. Un programa es una entidad inanimada; sólo cuando un procesador le "infunde vida" se convierte en la entidad "activa" que se denomina proceso. Un proceso pasa por una serie de datos discretos. Se dice que un proceso se está ejecutando (estado de ejecución), si tiene asignada la UCP. Se dice que un
proceso está listo (estado listo)si pudiera utilizar una UCP en caso de haber una disponible. Un proceso está bloqueado (estado bloqueado) si está esperando que suceda algún evento antes de poder seguir la ejecución. Implementación de Procesos 2.7.1.- Operaciones sobre procesos
Los S.O. con multitarea permiten numerosas operaciones dedicadas a la gestión de procesos. Entre ellas, las más importantes : creación, eliminación, obtención de información,modificación , retardo y activación. Creación de procesos : crear (id_pro ceso , atribu tos) ;
El S.O. primero comprobará que no existen errores en la llamada (por ejemplo, comprueba que el procedimiento indicado no exista). A continuación se crea el proceso, se pasan los atributos como parámetros, se reserva memoria para el proceso (tanto para el BCP como para el código y los datos) y se añade a la cola de preparado. Eliminación de procesos : eliminar (id_proceso ) ;
Para eliminar un proceso es necesario que este sea hijo del proceso eliminador, ya que de no ser así podría volverse inconsistente el sistema. Una vez realizada la llamada, el S.O. verifica que no existen errores para a continuación liberar los recursos retenidos por el proceso. Finalmente se destruye el BCP. Obtención de información : inf_pro c (id_pro ceso ,est_BCP) ;
Devolverá una copia del BCP del proceso requerido. El S.O. debe comprobar que no existen errores en los parámetros. Modificación de la información de un proceso : m o d _ i n f (i d _ p r o c e s o , est_BCP) ;
El proceso modificador debe enviar como parámetros el PID del proceso que modifica y un nuevo BCP que sustituya al actual. El S.O. comprobará los posibles errores producidos. Retardar un proceso : retardar (tiemp o) ;
El proceso que realiza esta llamada se autodetiene durante el tiempo indicado y pierde el control de la CPU durante ese tiempo. Los ciclos de reloj de espera se anotan en el BCP (utilizados posteriormente en la planificación de procesos). Finalmente, cuando el tiempo transcurre, el núcleo del S.O. introduce al proceso en la cola de procesos preparados para intentar ejecutarlo inmediatamente.
Activar procesos retardados : activar (id_pro ceso );
Esta función es privilegiada. El mecanismo para despertar procesos se activa en cada ciclo de reloj, recorriéndose la cola de procesos retardados para activarlos o disminuir en una unidad el número de pulsos de espera. Devuelve un código de error si el PID que se pasa no existe. Estados de los Procesos.
http://www.slideshare.net/i92almaa/estados-de-un-proceso
Procesos y hebras
En sistemas operativos, un hilo de ejecución , hebra o subproceso es la unidad de procesamiento más pequeña que puede ser planificada por un sistema operativo. La creación de un nuevo hilo es una característica que permite a una aplicación realizar varias tareas a la vez (concurrentemente). Los distintos hilos de ejecución comparten una serie de recursos tales como el espacio de memoria, los archivos abiertos, situación de autenticación, etc. Esta técnica permite simplificar el diseño de una aplicación que debe llevar a cabo distintas funciones simultáneamente. Un hilo es simplemente una tarea que puede ser ejecutada al mismo tiempo con otra tarea. Los hilos de ejecución que comparten los mismos recursos, sumados a estos recursos, son en conjunto conocidos como un proceso. El hecho de que los hilos de ejecución de un mismo proceso compartan los recursos hace que cualquiera de estos hilos pueda modificar éstos. Cuando un hilo modifica un dato en la memoria, los otros hilos acceden a ese dato modificado inmediatamente. Lo que es propio de cada hilo es el contador de programa, la pila de ejecución y el estado de la CPU (incluyendo el valor de los registros). El proceso sigue en ejecución mientras al menos uno de sus hilos de ejecución siga activo. Cuando el proceso finaliza, todos sus hilos de ejecución también han terminado. Asimismo en el momento en el que todos los hilos de ejecución finalizan, el proceso no existe más y todos sus recursos son liberados. Algunos lenguajes de programación tienen características de diseño expresamente creadas para permitir a los programadores lidiar con hilos de
ejecución (comoJava o Delphi). Otros (la mayoría) desconocen la existencia de hilos de ejecución y éstos deben ser creados mediante llamadas de biblioteca especiales que dependen del sistema operativo en el que estos lenguajes están siendo utilizados (como es el caso del C y del C++). Un ejemplo de la utilización de hilos es tener un hilo atento a la interfaz gráfica (iconos, botones, ventanas), mientras otro hilo hace una larga operación internamente. De esta manera el programa responde de manera más ágil a la interacción con el usuario. También pueden ser utilizados por una aplicación servidora para dar servicio a múltiples clientes. Diferencias entre hilos y procesos Los hilos se distinguen de los tradicionales procesos en que los procesos son – generalmente – independientes, llevan bastante información de estados, e interactúan sólo a través de mecanismos de comunicación dados por el sistema. Por otra parte, muchos hilos generalmente comparten otros recursos de forma directa. En muchos de los sistemas operativos que dan facilidades a los hilos, es más rápido cambiar de un hilo a otro dentro del mismo proceso, que cambiar de un proceso a otro. Este fenómeno se debe a que los hilos comparten datos y espacios de direcciones, mientras que los procesos, al ser independientes, no lo hacen. Al cambiar de un proceso a otro el sistema operativo (mediante el dispatcher ) genera lo que se conoce como overhead , que es tiempo desperdiciado por el procesador para realizar un cambio de contexto ( context switch), en este caso pasar del estado de ejecución ( running ) al estado de espera (waiting ) y colocar el nuevo proceso en ejecución. En los hilos, como pertenecen a un mismo proceso, al realizar un cambio de hilo el tiempo perdido es casi despreciable. Sistemas operativos como Windows NT, OS/2 y Linux (2.5 o superiores) dicen tener hilos "baratos", y procesos "costosos" mientras que en otros sistemas no hay una gran diferencia.
