RESUMEN UNIDAD 2: Administración de Procesos y del procesador.

Julio Cesar Olan Lorenzo

17 Nov 202016:33

Summary

TLDREl guion trata sobre conceptos fundamentales de procesos y hilos en sistemas operativos. Se explica que un proceso es un programa en ejecución con su propia CPU virtual, y los hilos son líneas de ejecución dentro de un proceso. Se discuten los estados de los procesos, como 'nuevo', 'listo', 'ejecutándose' y 'finalizado', y las transiciones entre ellos. Además, se exploran temas como la concurrencia, la planificación de procesos y los objetivos y criterios de la planificación, como la eficiencia y el cumplimiento de plazos. El guion también menciona técnicas de planificación, como la planificación a plazo fijo y la planificación primero en llegar, primero en salir.

Takeaways

💻 Un proceso es un programa en ejecución, considerado una entidad con su propia CPU virtual, aunque en la realidad la CPU se comparte entre procesos.
🔄 Los procesos son manejados por el sistema operativo, que se encarga de la comunicación entre ellos y el mecanismo de bifurcación para la creación de nuevos procesos.
🆔 Cada proceso tiene un identificador único, un estado que indica si está en ejecución, bloqueado, listo o finalizado, y otros elementos como la prioridad y contador del programa.
🧩 Los procesos pueden ser independientes o compartir el espacio de memoria con el proceso padre, dependiendo de cómo sean creados.
🔄 Las transiciones de estado en un proceso, como de 'listo' a 'ejecutado' o de 'ejecutado' a 'listo', son gestionadas por el sistema operativo y registradas en el PCB (Plan de Control de Proceso).
🧵 Un hilo o hebra es una línea de ejecución dentro de un proceso, siendo una estructura más ligera que permite una menor sobrecarga en la creación y comunicación.
🔄 Los hilos tienen estados como creación, bloqueo, desbloqueo y terminación, y pueden ejecutarse en paralelo en múltiples CPUs si están en un proceso multihilo.
🤝 La concurrencia se refiere a la ejecución simultánea de actividades que pueden necesitar sincronizarse, y puede ocurrir en sistemas con o sin múltiples procesadores.
📈 La planificación de procesos es un proceso crítico en el sistema operativo que decide qué proceso se ejecutará, y se basa en algoritmos y objetivos como eficiencia y equidad en el uso del tiempo de CPU.
📊 Los algoritmos de planificación varían, desde planificación a plazo fijo, que requiere un compromiso de tiempo específico, hasta planificación primero en llegar, que simplemente ejecuta los procesos en el orden de llegada.

Q & A

¿Qué es un proceso en el contexto de la informática?
-Un proceso es un programa que se está ejecutando, considerado como una actividad asincrónica sin bloqueo, o una entidad a la cual se le asignan recursos de procesamiento.
¿Qué es una CPU virtual y cómo se relaciona con los procesos?
-Una CPU virtual es un concepto por el cual cada proceso tiene su propia CPU dedicada, aunque en la realidad física, una CPU puede cambiar de proceso a proceso.
¿Cuál es la función del sistema operativo en la gestión de procesos?
-El sistema operativo es responsable de crear y destruir procesos, gestionar la comunicación entre ellos y administrar la asignación de recursos como la CPU.
¿Qué es la bifurcación en el contexto de los procesos?
-La bifurcación es el mecanismo por el cual un proceso crea otro proceso. Los nuevos procesos pueden ser independientes o compartir el espacio de memoria con el proceso padre.
¿Cuáles son los elementos que caracterizan a un proceso durante su ejecución?
-Los elementos que caracterizan a un proceso incluyen un identificador único, su estado, prioridad, contador del programa, punteros de memoria, datos de contexto y información de estado de entradas y salidas.
¿Cuáles son los estados que puede experimentar un proceso durante su vida?
-Los estados que puede experimentar un proceso son: nuevo, listo, ejecutado, bloqueado y finalizado.
¿Qué es un hilo y cómo se diferencia de un proceso?
-Un hilo, también conocido como hebra, es una línea de ejecución dentro de un proceso. Es una estructura más ligera que un proceso y permite la ejecución paralela dentro del mismo proceso.
¿Qué ventajas ofrecen los hilos en comparación con los procesos?
-Los hilos ofrecen una menor sobrecarga en la creación y comunicación, mejor tiempo de respuesta, compartir recursos del proceso al que pertenecen y una gestión más eficiente.
¿Qué es la concurrencia y cómo se relaciona con los procesos?
-La concurrencia es la existencia de varias actividades ejecutándose simultáneamente, que pueden necesitar sincronizarse. Los procesos son concurrentes si existen actividades que se ejecutan de forma simultánea.
¿Cuáles son los niveles de planificación en un sistema operativo?
-Los niveles de planificación en un sistema operativo son: planificador a corto plazo (despacho), planificación a medio plazo y planificación a largo plazo.
¿Qué son los objetivos y criterios de planificación en un sistema operativo?
-Los objetivos y criterios de planificación incluyen el reparto equitativo del tiempo de procesador, eficiencia en el uso de los procesadores, menor tiempo de respuesta y cumplir plazos de ejecución en sistemas en tiempo real.

Outlines

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💻 Concepto de Procesos y Estados

Este párrafo introduce el concepto de procesos en informática, describiendo un proceso como un programa en ejecución, una actividad asincrónica o una entidad con una CPU virtual asignada. Se explica que los procesos son manejados por el sistema operativo, que es responsable de la comunicación entre ellos y la creación y destrucción de procesos. Se menciona la bifurcación como el mecanismo de creación de nuevos procesos y se detallan los elementos que caracterizan a un proceso en ejecución, como su identificador, estado, prioridad, contador de programa, punteros de memoria, datos de contexto, información de E/S y auditoría. Además, se describen los estados por los que pasa un proceso durante su vida, como 'nuevo', 'listo', 'ejecutado' y 'finalizado', y se explican las transiciones de estado que ocurren entre ellos.

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🧵 Procesos y Hilos

En este párrafo se aborda la diferencia entre procesos y hilos, con énfasis en que un hilo es una línea de ejecución dentro de un proceso. Se describen los hilos como estructuras lógicas de programación que se ejecutan secuencialmente y se comparan con los procesos en términos de sobrecarga, creación y comunicación. Se mencionan las ventajas de los hilos, como una mejor respuesta y la capacidad de compartir recursos y memoria con otros hilos del mismo proceso. También se discuten los estados de los hilos, incluyendo la creación, listo, bloqueo, desbloqueo y terminación, y se explica cómo estos estados afectan la ejecución de un programa.

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🔄 Concurrencia y Secuencialidad

Este segmento explora la concurrencia como la existencia de múltiples actividades ejecutándose simultáneamente, y cómo estas actividades pueden necesitar sincronizarse. Se definen los procesos concurrentes y se discute la relación entre concurrencia y multiprogramación en sistemas con un solo procesador. Además, se menciona la importancia de la concurrencia en sistemas multiprocesadores y se describen las razones para permitir la ejecución concurrente, como compartir recursos físicos y lógicos.

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📈 Niveles y Técnicas de Planificación

Este párrafo se centra en la planificación de procesos por parte del sistema operativo, explicando los tres niveles de planificación: corto plazo (despacho), medio plazo y largo plazo. Se describen los objetivos y criterios de la planificación, como el equitativo reparto del tiempo de CPU, la eficiencia en el uso de procesadores y el cumplimiento de plazos de ejecución. Se introducen técnicas de planificación, como la planificación a plazo fijo y la planificación primero en llegar, primero en salir (FIFO), y se discuten los desafíos y consideraciones asociados con cada técnica, incluyendo la complejidad y la sobrecarga que pueden generar.

Mindmap

Keywords

💡Proceso

Un proceso es un programa que se está ejecutando y se caracteriza por ser una actividad asincrónica que no bloquea el sistema. En el contexto del video, un proceso tiene su propia CPU virtual, aunque en la realidad física, la CPU puede cambiar de un proceso a otro. Esto se maneja mediante el sistema operativo, que es responsable de la creación, destrucción y comunicación entre procesos.

💡Estado de ejecución

El estado de ejecución de un proceso se refiere a los valores de los registros del CPU y la memoria de trabajo asignada en un momento dado. Es un concepto clave para entender cómo el sistema operativo gestiona y prioriza los procesos en ejecución, como se describe en la explicación de los diferentes estados por los que pasa un proceso durante su vida útil.

💡Bifurcación

La bifurcación es el mecanismo por el cual un proceso crea otro proceso. Esto se menciona en el video como un aspecto fundamental de la gestión de procesos, permitiendo la creación de nuevas entidades que pueden ejecutarse de manera independiente o compartir el espacio de memoria con el proceso padre.

💡Identificador de proceso

El identificador de proceso es un número único que distingue a un proceso de los demás en el sistema. Es crucial para la administración y el seguimiento de los procesos activos, como se destaca en el video al describir los elementos que caracterizan a un proceso durante su ejecución.

💡Planificador

El planificador es una parte del sistema operativo responsable de decidir qué proceso se ejecutará a continuación. Se menciona en el video como el componente que selecciona el próximo proceso para ejecutar cuando un procesador se libera, basándose en ciertos criterios definidos.

💡Transición de estado

La transición de estado es el cambio que experimenta un proceso al pasar de un estado a otro, como del estado 'listo' a 'ejecutado'. Estas transiciones son fundamentales para la gestión de procesos y se detallan en el video para ilustrar cómo el sistema operativo controla la ejecución de los procesos.

💡Hilo

Un hilo, también conocido como hebra, es una línea de ejecución dentro de un proceso. Es una estructura más ligera que un proceso y permite la ejecución paralela de varias partes de un programa. En el video, se discute cómo los hilos mejoran la eficiencia y la respuesta de un sistema al compartir recursos y memoria con el proceso al que pertenecen.

💡Concurrencia

La concurrencia se refiere a la capacidad de que múltiples actividades se ejecuten simultáneamente en un sistema. El video explica que la concurrencia no solo depende de la presencia de múltiples procesadores sino también de la necesidad de que las actividades se sincronicen o cooperen entre sí.

💡Planificación a plazo fijo

La planificación a plazo fijo es un tipo de planificación donde los trabajos se programan para completarse en un tiempo específico. Esto se menciona en el video como un desafío para el sistema operativo, ya que requiere una planificación cuidadosa y la capacidad de manejar recursos de manera eficiente para cumplir con los plazos establecidos.

💡Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta es el lapso de tiempo que transcurre desde que un proceso o hilo está listo para ejecutarse hasta que comienza a hacerlo. Es un factor crucial para la eficiencia y la satisfacción del usuario, como se destaca en el video al comparar la planificación de procesos y hilos.

Highlights

Un proceso es un programa que se está ejecutando o una entidad asignada a los procesadores.

Los procesos tienen su propia CPU virtual, aunque en la realidad la CPU computa de un proceso a otro.

El estado de ejecución de un programa incluye valores de registros del CPU y su memoria de trabajo.

Los procesos son creados y destruidos por el sistema operativo, que también gestiona la comunicación entre ellos.

La bifurcación es el mecanismo por el cual un proceso crea otro proceso.

Los nuevos procesos pueden ser independientes o compartir el espacio de memoria con el proceso que los creó.

Un proceso se caracteriza por su identificador único, estado, prioridad, contador del programa y punteros de memoria.

Los datos de contexto incluyen los registros del procesador cuando el proceso se está ejecutando.

La información de estado de entradas y salidas relaciona con las peticiones y asignaciones de dispositivos de E/S.

La información de auditoría registra el tiempo de procesador y el tiempo del reloj utilizados por un proceso.

Los estados de un proceso incluyen: nuevo, listo, ejecutado, bloqueado y finalizado.

Las transiciones de estado son cambios de un estado a otro, como de listo a ejecutado.

Los hilos o hebras son líneas de ejecución de un proceso que se ejecutan secuencialmente.

Los hilos son ligeros y tienen menor sobrecarga en creación y comunicación que los procesos.

Los hilos comparten la memoria y recursos del proceso al que pertenecen, lo que mejora la economía y eficiencia.

Los hilos también tienen estados como creación, bloqueo, desbloqueo y terminación.

La concurrencia es la existencia de varias actividades ejecutándose simultáneamente y que necesitan sincronizarse.

La planificación es el proceso por el cual el sistema operativo selecciona qué proceso ejecutar.

Los objetivos de la planificación incluyen el reparto equitativo del tiempo de procesos y la eficiencia en el uso de los procesadores.

Las técnicas de administración del planificador incluyen planificación a plazo fijo y planificación primero en llegar primero en salir.