Procesos y threads - Apuntes - Sistemas Operativos I - Parte 1, Apuntes de Sistemas Operativos

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PROCESOS Y THREADS

Sistemas Operativos I

Proceso

 Un proceso es una instancia de una aplicación en ejecución.  Encapsula el entorno de la aplicación, para que ejecute en una máquina virtual.  Podemos decir que un proceso can es una abstracción de la computadora.  La aplicación puede ser un programa escrito por un usuario, o una aplicación del sistema.  Los usuarios puede ejecutar muchas instancias de la misma aplicación a la vez, o ejecutar diferentes aplicaciones. cada una, un proceso.

Los procesos dan el contexto

 El proceso, como una abstracción de la computadora, queda definido por:

 El estado de la CPU (registros).

 Su espacio direccionable de memoria

 Su entorno (reflejado en las tablas del sistema operativo).

Los registros de la CPU contienen el

estado

 El estado de la CPU se ve en los contenidos de los registros.

 Processor Status Word (PSW): incluye bits que escifican el modo (privilegiado o normal), el resultado de la última operación aritmética (cero, negativo, overflow, o carry), y el nivel de interrupción (cuáles interrupciones se permiten y cuáles se bloquean)

La memoria contiene los resultados

 Sólo una pequeña parte de los datos pueden guardarse en registros. El resto, en memoria. Los segmentos típicos de memoria:  Texto: código de la aplicación. En general, read-only, y puede compartirse entre varios procesos  Datos: estructuras predefinidas de datos de la aplicación  Zona de memoria dinámica  Stack: donde se guardan los valores de los registros, y la información de retorno.  Toda la memoria direccionable se llama espacio de direcciones del proceso. En los sistemas modernos, no es necesariamente del tamaño de la memoria real.

El entorno contiene las relaciones con

otras entidades

 Un proceso no existe dentro de una probeta, sino que tiene conexiones con otras entidades, tales como una terminal donde el usuario trabaja, archivos abiertos, canales de comunicación.

 Se listan en las tablas del sistema operativo.

PCB

Estados de un Proceso

 El PCB también contiene el estado del proceso.

 Los procesos cambian de estado durante su ejecución, por sí mismo, o por un evento.

Procesos cambian su estado con el

tiempo

 Un proceso puede cambiar

 Puede estar listo para ejecutar en un instante, y bloqueado al siguiente.

 Se implementa moviendo el PCB de una lista a la otra.

Cambio de estados

Los estados son abstracciones en el

grafo de estados de procesos

Estados de los procesos

 Los procesos se crean en el estado listos.

 Un proceso en listos puede pasar a ejecutar (el SO lo pasa)

 De ejecución, puede expropiársele la CPU y devuelto a listos, o puede bloquearse esperando un evento.

 Cuando el evento sucede, el proceso vuelve a listos,

 Estas transiciones continúan hasta que el proceso termina.

Threads

 La excepción aquí es el stack.  Un stack es el registro de la operación contiene un frame para cada llamada a función, (con los valores salvados) y el almacenamiento local de la función.  Cada thread debe usar su propio stack.

Threads

 El multithreading es una herramienta útil, por ejemplo, para un servidor.

 La idea es que un thread lleve a cabo las operaciones de E/S, mientras otro hace las cuentas.

 Cuando un thread de E/S se bloquea, otro puede ejecutar.