Sistemas Operativos - Jerarquía y estados de un proceso - Jose María Cecilia

Summary

Este video aborda conceptos clave sobre la gestión de procesos en sistemas operativos, específicamente sobre la jerarquía y los estados de un proceso. Se explora el proceso 'init' como el encargado de crear la jerarquía de procesos mediante 'fork' y 'exec'. Además, se describen los estados de un proceso como nuevo, listo, bloqueado, y saliente, detallando cómo el sistema operativo gestiona estos cambios. Se introduce el concepto de 'cambio de contexto' y se explica el funcionamiento de la tabla de procesos y el bloque de control de proceso (PCB), esenciales para la gestión eficiente de los recursos del sistema.

Takeaways

• 😀 El proceso 'init' es el proceso inicial que inicia el sistema operativo y es el padre de todos los procesos.
• 😀 Un proceso solo puede tener un padre, pero puede tener cero o más hijos en una jerarquía de procesos.
• 😀 En sistemas Windows, a diferencia de otros sistemas operativos, no existe una jerarquía de procesos.
• 😀 Los estados básicos de un proceso incluyen 'nuevo', 'listo', 'ejecutando', 'bloqueado' y 'saliente'.
• 😀 Un proceso puede estar en el estado 'bloqueado' cuando necesita acceder a recursos como el disco o está esperando un evento.
• 😀 El estado 'listo suspendido' y 'bloqueado suspendido' se utilizan para liberar memoria, trasladando los procesos a disco duro.
• 😀 Los procesos 'listos' en memoria pueden ser asignados a la CPU, pero solo uno puede estar ejecutándose en un momento dado.
• 😀 El sistema operativo gestiona un 'tabla de procesos' que contiene información de todos los procesos que están activos en el sistema.
• 😀 El 'Process Control Block' (PCB) contiene datos clave como el contador de programa, los registros, y el estado de memoria de un proceso.
• 😀 El cambio de contexto es el proceso de guardar el estado de un proceso en ejecución y cargar el de otro, permitiendo la multiprogramación.
• 😀 El sistema operativo usa un algoritmo de planificación para decidir qué proceso se ejecuta a continuación después de un cambio de contexto.

Q & A

¿Qué es un proceso en un sistema operativo?

Un proceso en un sistema operativo es un programa en ejecución, el cual tiene su propia memoria, registros y recursos asignados. Los procesos se organizan en una jerarquía y tienen diferentes estados durante su vida.

¿Qué es la jerarquía de procesos y cómo se establece?

La jerarquía de procesos comienza con el proceso init, que es el proceso inicial. Este proceso puede crear otros procesos mediante el uso de 'fork', asignándoles un código de ejecución con 'exec'. Los procesos creados pueden a su vez generar más procesos, formando una jerarquía.

¿Cuáles son los estados básicos de un proceso?

Los estados básicos de un proceso son: nuevo, listo, bloqueado, ejecutando y saliente. El proceso puede transitar entre estos estados a medida que avanza en su ejecución y dependiendo de los recursos disponibles.

¿Qué significa el estado 'bloqueado' en un proceso?

Un proceso entra en el estado bloqueado cuando necesita acceder a recursos como disco o esperar un evento, lo que lo hace no necesitar la CPU. En este estado, el proceso es retirado de la CPU hasta que los recursos estén disponibles.

¿Qué es un cambio de contexto en el manejo de procesos?

Un cambio de contexto ocurre cuando el sistema operativo decide suspender la ejecución de un proceso en la CPU y cargar otro proceso en su lugar. Esto implica guardar el estado del proceso actual en su 'Process Control Block' (PCB) y cargar el estado del nuevo proceso.

¿Cómo se gestionan los procesos listos y bloqueados para evitar sobrecargar la memoria?

Se introduce el concepto de 'listo suspendido' y 'bloqueado suspendido', en el que los procesos en estos estados son movidos al disco en lugar de permanecer en la memoria. Esto permite liberar recursos y disminuir la carga sobre la memoria, aunque estos procesos tienen menor prioridad para acceder a la CPU.

¿Qué es el 'Process Control Block' (PCB) y qué información contiene?

El PCB es una estructura de datos en la que se almacena la información de un proceso en ejecución. Contiene detalles como el contador de programa, registros, estado del proceso, información de manejo de memoria y ficheros, y tiempo de CPU utilizado.

¿Qué pasa cuando un proceso es interrumpido durante su ejecución?

Cuando un proceso es interrumpido, el sistema operativo guarda su estado actual en su PCB. Luego, se selecciona otro proceso de la tabla de procesos para ejecutarlo, y este proceso se carga en la CPU para continuar su ejecución desde el punto en el que se quedó.

¿Qué sucede cuando un proceso pasa de 'bloqueado' a 'listo'?

Cuando un proceso bloqueado espera un evento o recurso y este evento ocurre, el proceso pasa al estado listo. En este estado, está disponible para ser ejecutado por la CPU una vez que el sistema operativo le asigne tiempo de CPU.

¿Por qué se habla de 'multiprogramación' en el contexto de la gestión de procesos?

La multiprogramación se refiere a la capacidad del sistema operativo de gestionar varios procesos de forma simultánea. Esto implica la alternancia entre procesos en la CPU, lo cual requiere un manejo eficiente de los cambios de contexto entre procesos.