Este documento describe los conceptos de multitarea, multiprogramación, multiprocesos y concurrencia. Explica que la programación concurrente permite ejecutar múltiples tareas de forma simultánea utilizando un solo procesador o varios procesadores. Describe los diferentes tipos de multitarea como multitarea nula, cooperativa, preferente y real. También explica los principios de la concurrencia y las labores del sistema operativo para gestionar la concurrencia de procesos.

1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALINSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍAESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA “CULHUACÁN”MECÁNICA Y ELÉCTRICA “CULHUACÁN”
INGENIERÍA EN COMPUTACIÓNINGENIERÍA EN COMPUTACIÓN
SISTEMAS OPERATIVOSSISTEMAS OPERATIVOS
6CV16CV1
RESENDIZ COLIN PILARRESENDIZ COLIN PILAR
MAGAÑA CASTILLO MIGUEL EDUARDOMAGAÑA CASTILLO MIGUEL EDUARDO
ORTEGA CORTES LUIS JOELORTEGA CORTES LUIS JOEL
MARTINEZ CARRISOSA EDGAR JESUSMARTINEZ CARRISOSA EDGAR JESUS
RUIZ GARCIA NATALYRUIZ GARCIA NATALY
MULTITAREA,MULTITAREA,
MULTIPROGRAMACIÓN,MULTIPROGRAMACIÓN,
MULTIPROCESOS YMULTIPROCESOS Y
CONCURRENCIACONCURRENCIA

2. PROGRAMACION CONCURRENTEPROGRAMACION CONCURRENTE
• La programación concurrente es la simultaneidadLa programación concurrente es la simultaneidad
en la ejecución de múltiples tareas interactivas.en la ejecución de múltiples tareas interactivas.

3. • Estas tareas pueden ser un conjunto de procesos oEstas tareas pueden ser un conjunto de procesos o
hilos de ejecución creados por un único programa. Lashilos de ejecución creados por un único programa. Las
tareas se pueden ejecutar en un sola UCPtareas se pueden ejecutar en un sola UCP
((multiprogramación)multiprogramación), en varios procesadores o en una, en varios procesadores o en una
red de computadores distribuidos. La programaciónred de computadores distribuidos. La programación
concurrente está relacionada con la programaciónconcurrente está relacionada con la programación
paralela, pero enfatiza más la interacción entre tareas.paralela, pero enfatiza más la interacción entre tareas.
Así, la correcta secuencia de interacciones oAsí, la correcta secuencia de interacciones o
comunicaciones entre los procesos y los nodos loscomunicaciones entre los procesos y los nodos los
procesos coordinados de recursos que se compartenprocesos coordinados de recursos que se comparten
por tareas son las claves de esta disciplina.por tareas son las claves de esta disciplina.

4. La programación concurrente tiene capacidad para realizarLa programación concurrente tiene capacidad para realizar
varias tareas al mismo tiempo o muchas tareas en una solavarias tareas al mismo tiempo o muchas tareas en una sola
PC con un procesador o varios.PC con un procesador o varios.

5. MULTITAREASMULTITAREAS
• Es la capacidad de un sistema operativo para ejecutarEs la capacidad de un sistema operativo para ejecutar
varios procesos al mismo tiempo corriendo sobre unvarios procesos al mismo tiempo corriendo sobre un
procesador.procesador.
• Con los sistemas operativos DOS esto era incapaz deCon los sistemas operativos DOS esto era incapaz de
realizarse.realizarse.
• Existen varios tipos de multitareas y son :Existen varios tipos de multitareas y son :* Multitarea Nula
* Multitarea Cooperativa
* Multitarea Preferente
* Multitarea Real

6. MULTITAREA NULAMULTITAREA NULA
ESES aquel sistemaaquel sistema
operativo que carece deoperativo que carece de
multitarea. Aún así puedemultitarea. Aún así puede
simularlasimularla
implementándola en unimplementándola en un
espacio de usuarioespacio de usuario
Justamente la familiaJustamente la familia DOSDOS
son ejemplos de sistemasson ejemplos de sistemas
operativos de multitareaoperativos de multitarea
nula.nula.

7. MULTITAREA COOPERATIVAMULTITAREA COOPERATIVA
• Tipo de multitarea en donde losTipo de multitarea en donde los
procesos de usuario son quienesprocesos de usuario son quienes
ceden la CPU al sistema operativoceden la CPU al sistema operativo
a intervalos regulares.a intervalos regulares.
Es sumamente problemáticoEs sumamente problemático
porque si por algún motivo elporque si por algún motivo el
proceso de usuario esproceso de usuario es
interrumpido, no cede la CPU alinterrumpido, no cede la CPU al
sistema operativo que lo ejecutasistema operativo que lo ejecuta
y, por lo tanto, quedará trabadoy, por lo tanto, quedará trabado
(bloqueado).(bloqueado).
Los sistemas operativos WindowsLos sistemas operativos Windows
antes de la versión 1995antes de la versión 1995
implementaban este tipo deimplementaban este tipo de
multitarea.multitarea.

8. MULTITAREA PREFERENTEMULTITAREA PREFERENTE
Multitarea en donde el SO se encarga de administrar uno oMultitarea en donde el SO se encarga de administrar uno o
más procesadores, repartiendo el tiempo de uso del mismomás procesadores, repartiendo el tiempo de uso del mismo
entre los distintos procesos que esperan utilizarlo (tareas enentre los distintos procesos que esperan utilizarlo (tareas en
ejecución).ejecución).
En el caso de un solo procesador, cada proceso o tarea loEn el caso de un solo procesador, cada proceso o tarea lo
utiliza en períodos cortísimos de tiempo, lo que, en lautiliza en períodos cortísimos de tiempo, lo que, en la
práctica, da la sensación de que estuviesen ejecutándose alpráctica, da la sensación de que estuviesen ejecutándose al
mismo tiempo.mismo tiempo.
Los sistemas operativos que utilizan este tipo de multitareasLos sistemas operativos que utilizan este tipo de multitareas
son los UNIX y sus clones (Linux, etc), Windows NT, etc.son los UNIX y sus clones (Linux, etc), Windows NT, etc.

9. MULTITAREA REALMULTITAREA REAL
Multitarea en donde el SO ejecuta los procesos realmente al mismoMultitarea en donde el SO ejecuta los procesos realmente al mismo
tiempo haciendo uso de múltiples procesadores (más de dos).tiempo haciendo uso de múltiples procesadores (más de dos).
La ejecución realmente se realiza en distintos procesadores para cadaLa ejecución realmente se realiza en distintos procesadores para cada
proceso o tarea. Obviamente en el caso de que los procesos o tareas seanproceso o tarea. Obviamente en el caso de que los procesos o tareas sean
más que la cantidad de procesadores, éstos comienzan a ejecutarse enmás que la cantidad de procesadores, éstos comienzan a ejecutarse en
procesadores "en uso" en la forma de multitareas preferenteprocesadores "en uso" en la forma de multitareas preferente
Todos los sistemas operativos modernos soportan esta capacidad.Todos los sistemas operativos modernos soportan esta capacidad.

10. MULTIPROGRAMACIONMULTIPROGRAMACION
• MULTIPROGRAMACION Es la técnica que permite que dos o masMULTIPROGRAMACION Es la técnica que permite que dos o mas
programas ocupen la misma unidad de memoria principal y queprogramas ocupen la misma unidad de memoria principal y que
sean ejecutados al mismo tiempo.sean ejecutados al mismo tiempo.
• La multiprogramación se refiere a dos o mas programasLa multiprogramación se refiere a dos o mas programas
corriendo o procesándose al mismo tiempo; Lacorriendo o procesándose al mismo tiempo; La
multiprogramación se controla a través del sistema operativo, elmultiprogramación se controla a través del sistema operativo, el
cual observa los programas y los vigila hasta que esténcual observa los programas y los vigila hasta que estén
concluidos.concluidos.
• El numero de programas que pueden multiprogramarse en formaEl numero de programas que pueden multiprogramarse en forma
efectiva, depende de una combinación de la cantidad deefectiva, depende de una combinación de la cantidad de
memoria, de la velocidad de la CPU y del numero y velocidad dememoria, de la velocidad de la CPU y del numero y velocidad de
los recursos periféricos que tenga conectados, así como de lalos recursos periféricos que tenga conectados, así como de la
eficiencia del SISTEMA OPERATIVO.eficiencia del SISTEMA OPERATIVO.

11. PRINCIPIOS DE CONCURRENCIAPRINCIPIOS DE CONCURRENCIA
• En un sistema multiprogramado con un único procesador, losEn un sistema multiprogramado con un único procesador, los
procesos se intercalan en el tiempo aparentando una ejecuciónprocesos se intercalan en el tiempo aparentando una ejecución
simultánea. Aunque no se logra un procesamiento paralelo y producesimultánea. Aunque no se logra un procesamiento paralelo y produce
una sobrecarga en los intercambios de procesos, la ejecuciónuna sobrecarga en los intercambios de procesos, la ejecución
intercalada produce beneficios en la eficiencia del procesamiento yintercalada produce beneficios en la eficiencia del procesamiento y
en la estructuración de los programas.en la estructuración de los programas.

12. PRINCIPIOS DE CONCURRENCIAPRINCIPIOS DE CONCURRENCIA
• La concurrencia es el punto clave en los conceptos de multitarea,La concurrencia es el punto clave en los conceptos de multitarea,
multiprogramación y multiproceso, la concurrencia comprende unmultiprogramación y multiproceso, la concurrencia comprende un
gran numero de cuestiones de diseño incluyendo la comunicacióngran numero de cuestiones de diseño incluyendo la comunicación
entre procesos, la compartición y competencia por los recursos, laentre procesos, la compartición y competencia por los recursos, la
sincronización de la ejecución de varios procesos y la asignaciónsincronización de la ejecución de varios procesos y la asignación
del procesador a los procesos, la concurrencia puede presentarsedel procesador a los procesos, la concurrencia puede presentarse
en tres contextos diferentes:en tres contextos diferentes:
• Varias aplicaciones:Varias aplicaciones:
• Aplicaciones estructuradas:Aplicaciones estructuradas:
• Estructura del sistema operativo:Estructura del sistema operativo:

13. APLICACIONESAPLICACIONES
ESTRUCTURADAS:ESTRUCTURADAS:Como consecuencia del diseño modular de una aplicación y la división deComo consecuencia del diseño modular de una aplicación y la división de
la misma en tareas explícitas estas pueden ser ejecutadas de formala misma en tareas explícitas estas pueden ser ejecutadas de forma
concurrente.concurrente.
En programación, un lenguaje estructurado es aquel que soporta laEn programación, un lenguaje estructurado es aquel que soporta la
división en bloques (procedimientos y funciones) que pueden o nodivisión en bloques (procedimientos y funciones) que pueden o no
comunicarse entre sí.comunicarse entre sí.
Por ejemplo, los archivos batch (.bat) es contrario a inestructurado, dePor ejemplo, los archivos batch (.bat) es contrario a inestructurado, de
poco uso, que no tiene ninguna estructura, es simplemente un “bloque”,poco uso, que no tiene ninguna estructura, es simplemente un “bloque”,

14. ESTRUCTURA DEL SISTEMAESTRUCTURA DEL SISTEMA
OPERATIVO:OPERATIVO:Como resultado de las aplicaciones estructurada que se aplica enComo resultado de las aplicaciones estructurada que se aplica en
el diseño del propio SO, de forma que este se implemente comoel diseño del propio SO, de forma que este se implemente como
un conjunto de procesos.un conjunto de procesos.

15. LABORES DEL SISTEMALABORES DEL SISTEMA
OPERATIVOOPERATIVO
Son Elementos de gestión y diseño que surgen por causa de la concurrencia:Son Elementos de gestión y diseño que surgen por causa de la concurrencia:
1) El sistema operativo debe seguir a los distintos procesos activos1) El sistema operativo debe seguir a los distintos procesos activos
2) El sistema operativo debe asignar y retirar los distintos recursos a cada2) El sistema operativo debe asignar y retirar los distintos recursos a cada
proceso activo, entre estos se incluyen:proceso activo, entre estos se incluyen:
_Tiempo de procesador_Tiempo de procesador
__MemoriaMemoria
_Archivos_Archivos
_Dispositivos de E/S_Dispositivos de E/S
3) El sistema operativo debe proteger los datos y los recursos físicos de cada3) El sistema operativo debe proteger los datos y los recursos físicos de cada
proceso contra injerencias no intencionadas de otros procesos.proceso contra injerencias no intencionadas de otros procesos.
4) Los resultados de un proceso deben ser independientes de la velocidad a la4) Los resultados de un proceso deben ser independientes de la velocidad a la
que se realiza la ejecución de otros procesos concurrentes.que se realiza la ejecución de otros procesos concurrentes.