UNIDAD DEL TEMA3
1Procesos Y Flujos
Un PROCESO es un concepto manejado por el sistema
operativo y que referencia un programa en ejecución.
Cuando se ejecuta más de un proceso de forma concurrente en un
sistema, todos necesitan que el propio sistema les suministre una serie de
recursos. Para ello el sistema operativo gracias a la UCP (Unidad Central de Proceso), se encarga
de asignar estos recursos en un orden adecuado y atendiendo a unas prioridades.
Cuando un programa se convierte en proceso las instrucciones que
lo componen se les asocian una estructura de datos. Además es único para cada
proceso... el bloque de control del proceso o BCP, y contendra para cada proceso
la siguiente información:
Esto actual del proceso, Identificador Del Proceso, Prioridad
del proceso, Ubicación en memoria y recursos utilizados.
2 Hebras Y Estados
De Los Procesos
Una hebra es un punto de ejecución de un proceso
representan un método software para mejorar el rendimiento y eficacio de los sistemas operativos.
Las hebras de un mismo proceso compartirán recursos, como memoria, archivos
recursos, como memoria, archivos, recursos hardware, etc. un proceso
clásico será aquel que solo posea una
hebra...pongamos un ejemplo. Si ejecutamos el procesador de textos Word, con un
solo documento abierto, el programa Word convertido en proceso estará ejecutándose en un único
espacio de memoria tendrá acceso a determinados archivos (galerías de imagines, corrector ortográfico, el tendrá acceso al hardware (impresora,
disquera)))
Básicamente los estados posibles de u proceso, que podemos ver son las siguientes:
a) En ejecución
.el procesador está ejecutando instrucción
Del programa que lo componen y tiene concedido el tiempo de uso
de la UCP en un instante concreto.
b) Preparado En Espera O
Activo. El proceso esperando
turno
Para poder utilizar su intervalo de tiempo y poner en
funcionamiento sus instrucciones accediendo a los recursos del sistema
c) Bloqueado Cuando Un Proceso está bloqueado es porque dos procesos utilicen el mismo fichero
de datos. Y otra puede ser que utiliza la misma unidad de CDROM para cargar
determinados datos etc.
Cada proceso tiene un numero de asignado al sistema
operativo que sirve precisamente para
identificar el proceso lanzarlo a ejecución, detenerlo, cancelarlo, reanudarlo.
Este identificador de proceso se nombra con la abreviatura PID.
Cuando el proceso se
lanza a ejecución depende en la mayoría de los caso de otro proceso den ominado PROCESO PADRE. Así
al nuevo proceso lanzador se le denomina proceso
hijo.
3 Transiciones De
Los Procesos
Cuando Un programa se ha
lanzado y se ha convertido en proceso, puede
atravesar varias fases o estados hasta que finaliza o termina. Cuando un
proceso se lanza nunca se ejecuta directamente, sino que se coloca en la cola de procesos en un estado
denominado preparado. Le asigna su tiempo el proceso pasa de
preparado a ejecución. Cambios de estado en los que se puede encontrar un proceso
se denomina transiciones.
Transición A es cuando el programa que está en ejecución
necesita algún elemento, señal, dato, etc., para continuar ejecutándose. Transición b cuando el
programa o proceso ha utilizado el tiempo asignado por la UCP 8 procesador) para
su ejecución y tiene que dejar paso al siguiente proceso
Transición c cuando el proceso que está preparado pasa al proceso de ejecución, es decir, cuando al
proceso le llega una nueva disposición de tiempo de la UCP para poder
ejecutarse.
Transición d cuando el proceso
pasa de esta bloqueado a
estar pasa preparado.
En proceso o hilo pasa de un estado otro estado (en un sistema
multiproceso o multihebra) se produce un cambio de contexto.
Las prioridades son aquellas que el administrador del sistema o
el propio sistema asignan a cada proceso.
La planificación es la técnica que consigue en indicar al
ordenador los procesos que deben ejecutarse y los estados que estos deben de
ejecutarse en cada momento y por qué.
4 Bloque De
Control De Procesos
La información de un proceso que el sistema operativo necesita
para controlarlo se mantiene en una estructura de datos vista anteriormente: El Bloque De Control De Procesos o BCP.
El BCP de cada proceso almacena información
como:
Estado actual del proceso. Ejecución preparado o bloqueado.
Identificador del proceso
dependiendo del sistema operativo, da cada proceso se le asigna un PID
Prioridad del proceso la
asignada por el planificador
Ubicación en memoria dirección de memoria en la que se carga el
proceso
Recursos utilizados recursos hardware y software para poder
ejecutarse
En programas multihilo o
multihebra el bcp puede contener además
el PPID ( Process Parent IDentification.)
5 Algoritmos De Planificación
Los algoritmos de planificación,
actualmente utilizados en sistemas en sistemas Windows y Linux
a) Algoritmo De Rueda
también se algoritmo de ROUND-ROBIN y
en él la asignación de tiempos de ejecución a los procesos es la misma y de la
forma secuencial. A cada uno se le asigna el mismo quantum o intervalo de
tiempo de ejecución. la selección entre los procesos se realiza mediante una
cola FIFO (First In First Out, el
primer en entrar es el primero en salir)
b) Algoritmo FIFO (First
In First Out, o FCFS First Come First Serve .al primer proceso que llega se
le asignan tiempos o ciclos de UCP hasta que termina completamente.
6 Memoria RAM Y
Memoria Virtual
Al
principio para ubicar los procesos en
memoria y solucionar este problema se adoptaron técnicas tales como dividir el programa en partes denominadas capas. Cada una de las capas se iba ejecutando
(cargando en memoria) según fuera necesario;
es decir primero se pasaría parte del programa del disco duro.Fotheringgam
diseño un método conocido como de maquina virtual. Este diseñador pensó en la
posibilidad de que al ubicar un programa en memoria, este fuera demasiado
grande para el tamaño físico de aquella y creó una técnica para hacer que en
memoria permaneciera solo la parte del programa que se estuviera ejecutando y que el resto quedara
en el disco.Hoy en día en la mayoría de los sistemas operaciones considera el
espacio libre de disco como si se tratase de memoria RAM
(memoria virtual). Así, para el usuario el programa estará cargado en RAM pero en realidad solo se cargara
en RAM la parte del programa que se está
ejecutando en ese instante.Para la ubicación de programas en memoria se puede
utilizar la técnica de memoria virtual para que siempre haya RAM libre para
todos los programas que queramos
ejecutar es decir para los procesos.Los sistema operativos Multiusuario Y Multitarea son
especialistas en esta gestión. Casi todas las versiones de Windows realizan una
gestión muy eficaz de la memoria virtual.En sistemas operativos Windows
respecto de otros como Linux, existe
un gran problema a la hora de gestiona
la memoria virtual y es la fragmentación
de los archivos que se almacenan en la zona de intercambio.
7 Intercambio
La parte del sistema operativo administra
la memoria es el administrador de memoria. Su labor es clara: llevar un registro de las partes de
memoria que se están utilizando y de las que no. El administrador se encarga de
gestionar el intercambio de datos esta
memoria y disco siempre y cuando los procesos sean tan grandes que no quepan de
una sola en la memoria.El sistema
operativo dispone de una cola de los procesos que solicitan entrar en memoria. El planificador tiene en cuenta los
requerimientos de memoria de cada uno de los procesos y las particiones de
memoria disponibles. Estos requerimientos
de uso memoria se almacena en el
BCP.Una solución es permitir que los procesos puedan utilizar memoria no contigua,
lo que se consigue mediante técnicas de paginación. La situación que hay un
mecanismo de traducción de las direcciones lógicas a las físicas mediante una
tabla de paginas
8 Paginación Segmentación Y Swapping Paginación
segmentación y swapping
son técnicas de gestión de memoria , que en general permiten ejecutar programas
de un tamaño superior a la capacidad de la memoria RAM utilizando el disco duro como una ampliación de la
memoria principal del equipo. La ventaja es que se puede ejecutar
cualquier programa; el inconveniente es
la perdida de rendimiento.
8.1 Paginación
la paginación es una técnica que consiste en dividir la memoria interna o RAM en zonas iguales llamados frames, y
los programasen partes del mismo tamaño denominadas páginas. Mediante la tabla
de paginas la UCP asigna las
direcciones físicas de los frames a las paginas en las que se ha divido el
programa las asignación de las frames no
tiene que ser necesariamente consecutiva.
Un programa de 1 mb ocupara
lo que pueda de memoria convencional y el resto se almacenara temporalmente en
memoria extendida. Este programa paginara a través del llamado marco de página.
Se intercambian la paginas desde memoria convencional a extendida a viceversa
dependiendo de la para de proceso que se vaya a ejecutar. Esta gestión de
memoria se conoce como memoria expandida.
8 2
Segmentación
Es una técnica similar a la paginación que permite definir los bloques de memoria
variables.
elordenador a través de sistemas operativos puede organizar la memoria en bloque
concreto y tener parte de ellas destinadas a almacenar las estructuras de datos
que pueden crecer o menguar según la necesidad del usuario o del programa. Para
ellos se utilizaran las pillas de memoria o stacks en las que se gestionan la
estructura de datos necesarios.
8.3 Swapping
esuna técnica similar a la de memoria virtual. cuando varios
usuarios se están ejecutando
proceso en un mismo ordenador este se ve obligado a cargarlos en RAM. Según el
estado en el que encuentre el proceso de cada usuario la memoria se irá
librando de su proceso y pasara a la zona de swap mediante la técnica llamada
swap-out.
9
Programas Reubicables
Reentrantes, Residentes, Y Reutilizable
a) Reubicables
Son Aquellos Una Cargado En La RAM Para Ejecutarse Pueden Varia De Situación Ya
Que La Parte Del RAM Que Ocupan Puedan Ser Necesaria Para Ubicar Otro Proceso.
b) Reentrantes Son
Aquellos Programas Que Si No Se Están Dejan La Memoria Libre Para Otro Proceso.
c) Residente
Son Aquellos Que Unos Cargados En
Memoria, Permanecerán En Ellas Hasta Que Se Apaguen El Ordenador.
d) Reutilizable Son Programas Que Normalmente Son Utilizados
Por Varios Usuario A La Vez A La Memoria Independientemente Del Número De
Usuario Que Le Vayan A Utilizar Con Ellos Se Consigue Un Aprovechamiento
De La Memoria.
10 Gestión De Entrada/Salida Tipos De
Periféricos
Uno
de las funciones principales de un sistema operativo es el
control de entrada/salida del ordenador.Periféricos
tipo bloque
son aquellos en los que la información que se manejan es de
tamaño fijo.
Periféricos
tipo carácter son los que sirven para introducir
datos dentro de la memoria del
ordenador en forma de carácter sin
ningún orden concreto por ejemplo los
teclados
11 Comunicación Del Con
El Sistema Interface Del Usuario
Interface tipo texto si el sistema es de tipo texto todas las
ordenes que el usuario introduzca y las respuesta que el sistema
operativo de
se introducirán o visualizaran mediante cadena de
carácter un ejemplo de
sistema operativo tipo texto texto son
UNIX
(en versiones inferiores a la system V realease 4) las
primeras versiones
de Linux etc.
Interface tipo grafico hoy en día la mayoría de los
sistemas
operativos utilizan medios de comunicación entre maquina
ordenador de tipo
grafico.
12 Clasificaciones De Los
Periféricos
Entrada son
los que sirve para introducir información datos o
programas en el ordenador. (El teclado, el escáner, la unidad
lectora
del CD ROM, el ratón etc.)
Salida son los que se utilizan para extraer la información
(Impresora, la pantalla ,el plotter)
etc.
Entrada salida son los se
utilizan para introducir o extraer
datos desde o hacia el ordenador por ejemplo(los discos duros,
monitores táctiles, el
modem el router la tarjeta de red el
pendrive , impresora, multifunción)
13
Gestión De
Información
Cada
sistema operativo utiliza su propio sistema de archivo.
Archivo
regulares o estándares son los que
contiene información
del usuario, programa, documento texto, grafico. Directorio
son
archivos que contiene referencia u otro archivo regulares o a
otro directorio.
Archivo
especiales los que no son de ningún de los dos tipos
anteriores.
