TEMA 2. GESTIÓN DE PROCESOS - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 2. Gestión de Procesos
Pasos en el cambio de contexto de un proceso:
1. Decidir si realizar un cambio de contexto y si éste es permisible ahora.
2. Salvar el contexto del proceso antiguo.
3. Buscar el mejor proceso para planificar (scheduler) su ejecución.
4. Restaurar su contexto.
• Abortive Return. Finalización anormal de la secuencia de ejecución del kernel ⇒ Reejecutar desde
el contexto previo save_context {crea una nueva capa de contexto}, setjmp {almacena la capa de
contexto en la u-Area}, longjmp {restaura la capa de contexto desde la u-Area}.
• Copia de datos en el kernel ⇔ Usuario. Los modos kernel y usuario son excluyentes, pero
necesitan intercambiar datos (Usuario ⇒ kernel: parámetros, kernel ⇒ Usuario: resultados).
2.6. MANIPULACIÓN DEL ESPACIO DE DIRECCIONES DE UN
PROCESO. ALGORITMOS.
• Hemos visto como el kernel realiza cambios de contexto metiendo y sacando contextos de la pila,
pero viendo el contexto de usuario como un objeto estático que no cambia durante los cambios de
contexto. Sin embargo, hay varias llamadas al sistema que manipulan el espacio virtual de un
proceso. Para revisar estas llamadas al sistema necesitamos definir las estructuras que describen las
regiones y algunos algoritmos básicos que serán utilizados por las llamadas al sistema.
• El espacio de direcciones de un proceso ⇒ Representación lógica como regiones. Este espacio de
direccionamiento incluye:
– El código del proceso.
– Los datos del proceso, que se descompone en dos segmentos, por una parte data, que
contiene las variables inicializadas, y por otra parte bss que contiene las variables no
inicializadas.
– La pila utilizada por el proceso.
• Cada región de memoria se caracteriza por varios atributos:
– Sus direcciones de inicio y fin.
– Los derechos de acceso que tiene asociada.
– El objeto asociado (por ejemplo, un archivo ejecutable que contiene el código ejecutable por
el proceso).
• Tabla de regiones.
– Información necesaria para describir una región (descriptor de regiones). Los campos más
importantes son los siguientes:
+ Puntero al inodo del archivo cuyo contenido está cargado inicialmente en la región.
+ Tipo de la región (texto (código), memoria compartida, datos privados o pila).
+ Tamaño de la región.
+ Localización de la región en memoria física.
+ Estado de la región ⇒ combinación de:
* Bloqueada.
* En demanda.
* En proceso a ser cargada en memoria (cargándose).
* Válida (cargada en memoria).
+ Cuenta de referencia ⇒ número de procesos que la referencian (región compartida).
– Organización de los descriptores de regiones organizados en Linux. Se mantiene una lista de
descriptores organizados como un árbol AVL (árbol equilibrado en memoria), lo que permite
reducir la complejidad de la búsqueda de O(n) a O(log n). Destacar que a partir de la versión
2.4.9 del kernel de Linux se utilizan árboles roji-negros para acelerar las búsquedas de un
descriptor de región particular.
• Operaciones que manipulan regiones:
– Crear / suprimir regiones de memoria.
– Bloquear / desbloquear una región para prevenit accesos mientras se manipula una región.
– Asignar / liberar una región. Asignar ⇒ mover de la lista de regiones libres a la lista de
regiones activas, iniciándola. Liberar ⇒ liberar la región y los recursos asociados a ella.
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 2.25