Sistemas Operativos 6/9 - Gestión del Núcleo y los Procesos de los Sistemas Operativos

¿Cómo se gestiona el núcleo y los procesos en un sistema operativo?

Definición de Proceso

• Un proceso es un programa en ejecución, compuesto por una serie de instrucciones que buscan alcanzar un estado final o realizar una tarea específica.

• Cada proceso tiene su propio contador de programa, registros y variables, lo que permite la ejecución simultánea del mismo programa en múltiples instancias.

Creación de Procesos

• Existen cuatro formas principales para crear un proceso:

• Arranque del sistema.

• Ejecución desde otro proceso mediante una llamada al sistema.

• Petición deliberada para crear un nuevo proceso.

• Inicio de trabajos por lotes.

Ciclo de Vida de un Proceso

• El ciclo de vida incluye creación, ejecución y terminación. Durante este ciclo, los procesos pueden estar en diferentes estados:

• Salida normal.

• Salida por error.

• Error fatal o eliminación por otro proceso.

Estados del Proceso

• Los estados incluyen:

• Ejecutando: El proceso está utilizando el CPU.

• Bloqueado: No puede ejecutarse hasta que ocurra un evento externo.

• Listo: Está disponible para ser ejecutado cuando el CPU esté libre.

• Suspendido: Se reduce la multiprogramación al suspender temporalmente el proceso.

Planificación de Procesos

• La planificación busca repartir el tiempo del procesador entre los procesos ejecutables. Hay tres niveles:

• Corto plazo: Selecciona qué proceso listo pasa a ejecutar.

• Mediano plazo: Decide qué procesos pasan a estado suspendido o son reactivados.

• Largo plazo: Añade nuevos procesos a la lista del sistema.

Tipos de Planificación

• La planificación puede ser:

• Sin expulsión: El proceso mantiene el CPU mientras lo necesite.

• Con expulsión: El sistema interrumpe periódicamente al proceso usando un reloj.

Bloque de Control de Procesos (BCP)

• El BCP es un registro donde se agrupa toda la información necesaria sobre cada proceso. Se crea al iniciar un nuevo proceso y se elimina al finalizarlo, permitiendo reutilizar ese espacio para otros procesos.

Estrategias de Planificación

• Existen tres tipos principales:

• Planificación propia: Permite suspender temporalmente procesos ejecutables.

• Planificación nueva propia: Permite ejecutar completamente un proceso antes de pasar a otro.

• Planificación del procesador: Determina cuándo y a qué procesos se les asigna el CPU.

Niveles de Planificación del Procesador

• Los niveles incluyen:

• Alto nivel (planificación de trabajos): Determina qué trabajos compiten activamente por recursos del sistema (planificación de admisión).

• Intermedio: Responde a fluctuaciones cortas en carga y efectúa suspensiones/activaciones según rendimiento total deseado.