Concepto de proceso

Concepto de proceso

Un proceso es un programa en ejecución. Un programa ejecutable es un conjunto de instrucciones y datos almacenados en un fichero. Cuando lo que tiene ese programa se carga en la memoria y se pone en ejecución, se convierte en un proceso.

Un proceso es una entidad formada por los siguientes elementos principales:

* Una imagen binaria de un programa, cargada total o parcialmente en la memoria física. La imagen binaria está formada por las instrucciones y datos del programa.

* Un área de memoria para almacenar datos temporales, conocida como pila.

La imagen binaria y la pila son el programa en si mismo, pero para que el SO pueda controlar el programa hacen falta una serie de estructuras de datos.

Las Estructuras Fundamentales Son:

* La tabla de páginas para traducir las direcciones virtuales generadas por el proceso en las direcciones físicas en la que se encuentra almacenado.

* Una estructura de control, conocida como PCB, para que el sistema operativo pueda controlar su ejecución.

Estados de un proceso

Definición De Los Estados:

* Nuevo: El proceso se acaba de crear, pero aún no ha sido admitido en el grupo de procesos ejecutables por el sistema operativo.

Habitualmente en un sistema operativo multitarea como Windows, nada más que un proceso se crea, éste resulta admitido, pasando al estado listo. Sin embargo, esto no tiene por qué ser siempre así. Por ejemplo, en una situación de sobrecarga temporal del sistema, el SO puede decidir retardar la admisión de los procesos nuevos. Así se alivia la carga del sistema, ya que hasta que un proceso no es admitido, éste no compite por los recursos del sistema.

* Listo: El proceso está esperando ser asignado al procesador para su ejecución.

Una CPU clásica (con un solo núcleo) solo se puede dedicar en cada momento a un proceso. Los procesos que están preparados para ejecutarse permanecen en estado listo hasta que se les concede la CPU. Entonces pasan al estado “En ejecución”.

* En ejecución: El proceso tiene la CPU y ésta ejecuta sus instrucciones.

* En espera: El proceso está esperando a que ocurra algún suceso, como por ejemplo la terminación de una operación de E/S.

* Terminado: El proceso ha sido sacado del grupo de procesos ejecutables por el sistema operativo. Después de que un proceso es marcado como terminado se liberarán los recursos utilizados por ese proceso, por ejemplo, la memoria.

Un proceso pasa por varios estados durante su ejecución. Los estados posibles para un proceso se muestran en la figura siguiente:

Bloque de control de proceso (PCB)

* PCB = Process Control Block

Es una estructura de datos que permite al sistema operativo controlar diferentes aspectos de la ejecución de un proceso.

* Estructura Típica Del PCB De Un Proceso:

El PCB se organiza en un conjunto de campos en los que se almacena información de diversos tipos. Los campos típicamente mantenidos en el PCB de un proceso se muestran en la figura siguiente:

Información Típica Mantenida En El PCB:

Puede clasificarse en cuatro categorías:

1.- Información de identificación

Esta información está integrada básicamente por el identificador del proceso (PID), que es un número que identifica al proceso. Este número es diferente para todos los procesos que se encuentran en ejecución.

2.- Información de estado de la CPU

Se trata de un conjunto de campos que almacenan el estado de los registros de la CPU cuando el proceso es suspendido.

3.- Información de control del proceso

Se trata de un conjunto de información que es utilizada por el sistema operativo para controlar diversos aspectos de funcionamiento del proceso. Pertenecen a esta categoría de información los siguientes campos:

– Estado del proceso: Listo, en ejecución, etc.

– Información de manejo de memoria: Como por ejemplo, la dirección física de memoria en la que se ubica la tabla de páginas del proceso.

Planificación de procesos

El objetivo de los sistemas multitarea es mantener múltiples programas en ejecución simultáneamente, pero como la CPU sólo puede ejecutar un programa de cada vez, hay que decidir quién se ejecuta en cada momento.

Se denomina planificación al mecanismo utilizado por el sistema operativo para determinar qué proceso (entre los presentes en el sistema) debe ejecutarse en cada momento.

Planificación En Sistemas De Tiempo Compartido

Los sistemas operativos más importantes del marcado actual (Windows, Linux, Mac OS y todas las versiones de Unix) se consideran sistemas operativos de tiempo compartido.

Objetivo prioritario de estos sistemas es garantizar que el tiempo de respuesta de los programas se mantiene en unos valores admisibles para los usuarios.

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