Procesos - Estados - Sistemas Operativos

1. Procesos II
Prof. Pablo Macón
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2. PCB - BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO
Cada vez que un sistema operativo crea un proceso
(hay que tener en claro que un proceso es creado
por el sistema operativo), al mismo tiempo crea un
registro en el cual comienza a guardar información
sobre ese proceso.

3. PCB - BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO
Ese registro se llama Bloque de Control de Proceso
(BCP en español - más común PCB en inglés) y se
mantiene todo el tiempo hasta que el proceso
termina.
Cuando esto último ocurre, el PCB se borra. Si
vuelvo a correr el mismo programa, se creará un
PCB nuevo

4. PCB - BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO
La información almacenada en un BCP incluye
típicamente algunos o todos los campos siguientes:
● Identificador del proceso (Process Identificator -PID-,
de sus siglas en inglés).
● Estado del proceso. Por ej.: listo, en espera,
bloqueado.

5. PCB - BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO
La información almacenada en un BCP incluye
típicamente algunos o todos los campos siguientes:
● Contador de programa: dirección de la próxima
instrucción a ejecutar.
● Valores de registro de CPU. Se utilizan también en el
cambio de contexto.

6. PCB - BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO
La información almacenada en un BCP incluye
típicamente algunos o todos los campos siguientes:
● Espacio de direcciones de memoria.
● Prioridad en caso de utilizarse dicho algoritmo para
planificación de CPU.

7. PCB - BLOQUE DE CONTROL DE PROCESO
La información almacenada en un BCP incluye
típicamente algunos o todos los campos siguientes:
● Lista de recursos asignados (incluyendo descriptores
de archivos y sockets abiertos).
● Estadísticas del proceso.
● Datos del propietario (owner).
● Permisos asignados.

8. MODELO DE DOS ESTADOS
El modelo de estados más simple es el de dos
estados. En este modelo, un proceso puede estar
ejecutándose o no.

9. MODELO DE DOS ESTADOS

10. MODELO DE DOS ESTADOS
Cuando se crea un nuevo proceso, se pone en
estado de No ejecución. En algún momento el
proceso que se está ejecutando pasará al estado No
ejecución y otro proceso se elegirá de la lista de
procesos listos para ejecutar para ponerlo en estado
Ejecución.

11. MODELO DE DOS ESTADOS
De esta explicación se desprende que es necesario
que el sistema operativo pueda seguirle la pista a los
procesos, conociendo su estado y el lugar que
ocupa en memoria. Además los procesos que no se
están ejecutando deben guardarse en algún tipo de
cola mientras esperan su turno para ejecutar.

12. MODELO DE CINCO ESTADOS
El modelo anterior de dos estados funcionaría bien
con una cola F.I.F.O (el Primero en Entrar es el
Primero en Salir) y planificación por turno rotatorio
para los procesos que no están en ejecución y
además, si los procesos estuvieran siempre listos
para ejecutar.

13. MODELO DE CINCO ESTADOS
En la realidad, los procesos utilizan datos para
operar con ellos, y puede suceder que no se
encuentren listos, o que se deba esperar algún
suceso antes de continuar, como una operación de
Entrada/Salida.

14. MODELO DE CINCO ESTADOS
Es por esto que se necesita un estado donde los
procesos permanezcan bloqueados esperando hasta
que puedan proseguir. Se divide entonces al estado
No ejecución en dos estados: Listo y Bloqueado. Se
agregan además un estado Nuevo y otro Terminado.

15. MODELO DE CINCO ESTADOS

16. MODELO DE CINCO ESTADOS
Ejecución
El proceso está actualmente en ejecución. El
procesador está ocupado por el proceso, ejecutando
sus instrucciones, con los registros ocupados con
los datos del proceso.

17. MODELO DE CINCO ESTADOS
Listo o preparado
El proceso está listo para ser ejecutado, sólo está
esperando que el planificador así lo disponga.

18. MODELO DE CINCO ESTADOS
Bloqueado
El proceso no se puede ejecutar hasta que no se
produzca cierto suceso, como una operación de
Entrada/Salida. Por más que el procesador quede
libre y quiera ejecutarlo no puede.

19. MODELO DE CINCO ESTADOS
Nuevo
El proceso recién fue creado y todavía no fue
admitido por el sistema operativo. En general los
procesos que se encuentran en este estado todavía
no fueron cargados en la memoria principal.

20. MODELO DE CINCO ESTADOS
Terminado
El proceso fue expulsado del grupo de procesos
ejecutables, ya sea porque terminó o por algún fallo,
como un error de protección, aritmético, etc.

21. MODELO DE CINCO ESTADOS
Cuando un nuevo proceso es admitido por el
sistema operativo, se sitúa en la cola de listos. A
falta de un esquema de prioridades ésta puede ser
una cola FIFO.

22. MODELO DE CINCO ESTADOS
Los procesos suspendidos son mantenidos en una
cola de bloqueados. Cuando se da un suceso se
pasan a la cola de listos los procesos que esperaban
por ese suceso.

23. MODELO DE CINCO ESTADOS
Si existe un esquema con diferentes niveles de
prioridad de procesos es conveniente mantener
varias colas de procesos listos, una para cada nivel
de prioridad, lo que ayuda a determinar cuál es el
proceso que más conviene ejecutar a continuación.

24. MODELO DE SIETE ESTADOS
Una de las razones para implementar el estado
Bloqueado era poder hacer que los procesos se
puedan mantener esperando algún suceso, por
ejemplo una Entrada/Salida.

25. MODELO DE SIETE ESTADOS
Sin embargo, al ser mucho más lentas estas
operaciones, puede suceder en nuestro modelo de
cinco estados que todos los procesos en memoria
estén esperando en el estado Bloqueado y que no
haya más memoria disponible para nuevos
procesos.

26. MODELO DE SIETE ESTADOS
Podría conseguirse más memoria, aunque es
probable que esto sólo permita procesos más
grandes y no necesariamente nuevos procesos.
Además hay un costo asociado a la memoria y de
cualquier forma es probable que podría llegarse al
mismo estado con el tiempo.

27. MODELO DE SIETE ESTADOS
Otra solución es el intercambio. El intercambio se
lleva a cabo moviendo una parte de un proceso o un
proceso completo desde la memoria principal al
disco, quedando en el estado Suspendido. Después
del intercambio, se puede aceptar un nuevo proceso
o traer a memoria un proceso suspendido
anteriormente.

28. MODELO DE SIETE ESTADOS
El problema que se presenta ahora es que puede ser
que si se decide traer a memoria un proceso que
está en el estado Suspendido, el mismo todavía se
encuentre bloqueado.

29. MODELO DE SIETE ESTADOS
Sólo convendría traerlo cuando ya está listo para
ejecutar, esto implica que ya aconteció el suceso
que estaba esperando cuando se bloqueó.

30. MODELO DE SIETE ESTADOS
Para tener esta diferenciación entre procesos
suspendidos, ya sean listos como bloqueados, se
utilizan cuatro estados: Listo, Bloqueado, Bloqueado
y suspendido y Listo y suspendido.

31. MODELO DE SIETE ESTADOS