TEMA 2. GESTIÓN DE PROCESOS - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 2. Gestión de Procesos
2.1. ESTADOS Y TRANSICIONES DE UN PROCESO.
2.1.1. Ciclo Vida de un Proceso en UNIX. Conjunto Estados (Figura 2.1.).
Ya sabemos que un programa es una colección de instrucciones y de datos que se encuentran almacenados en
un archivo que tiene en su inodo un atributo que lo identifica como ejecutable. Puede ser ejecutado por el
propietario, por el grupo y por el resto de los usuarios, dependiendo de los permisos que tenga el archivo.
Cuando un programa es leído del disco (a través del sistema de archivos) por el kernel y es cargado en
memoria para ejecutarse, se convierte en un proceso. También debemos recordar que en un proceso no sólo
hay una copia del programa, sino que además el kernel le añade información adicional para poder manejarlo.
El tiempo de vida de un proceso se puede dividir en un conjunto de estados, cada uno con unas
características determinadas. Es decir, que un proceso no permanece siempre en un mismo estado, sino que
está continuamente cambiando de acuerdo con unas reglas bien definidas. Estos cambios de estados vienen
impuestos por la competencia que existe entre los procesos para compartir un recurso tan escaso como es la
CPU (scheduler). La transición entre los diferentes estados (Figura 2.1) da lugar a un Diagrama de
Transición de Estados. Un diagrama de transición de estados es un grafo dirigido, cuyos nodos representan
los estados que pueden alcanzar los procesos y cuyos arcos representan los eventos que hacen que un proceso
cambie de un estado a otro.
En la Figura 2.1. podemos ver el diagrama completo y los estados que en él se reflejan son:
• Entrada del proceso en el modelo, creación de un proceso: estado Creado (8).
− Este estado es el estado inicial para todos los procesos excepto el proceso 0 (swapper).
− Llamada al sistema fork del padre ⇒ Jerarquía de procesos.
− El proceso acaba de ser creado y está en un estado de transición; el proceso existe, pero ni
está preparado para ejecutarse (estado 3), ni durmiendo (estado 4)
• Proceso ejecutándose en modo usuario (1). Los eventos que desencadenan una transición pueden
ser los siguientes:
− [Evento = fin quantum] ⇒ transición al estado de “ejecutándose en modo kernel” (2).
+ Gestión de la interrupción. Esta función la lleva a cargo el módulo de control del
hardware, que es la parte del kernel encargada del manejo de interrupciones y de la
comunicación con la máquina.
+ Planificación a cargo del scheduler.
* Elegir otro proceso si es el siguiente para ser ejecutado según el scheduler.
* Proceso actual pasa a → Requisado (7) [Evento = requisar (o apropiar), en el
que el kernel se apodera del proceso y hace un cambio de contexto, pasando
otro proceso a ejecutarse en modo usuario] → posiblemente a listo para ejecutar
en modo usuario.
− [Evento = llamada al sistema] ⇒ transición al estado de “ejecutándose en modo kernel” (2).
+ Operación de Entrada/Salida.
* El proceso pasa al estado “durmiendo en memoria” (4) [Evento = dormir].
+ Fin de la operación de Entrada/Salida.
* El hardware interrumpe la CPU. Como sabemos los dispositivos pueden
interrumpir la CPU mientras está ejecutando un proceso. Si esto ocurre, el
kernel debe reanudar la ejecución del proceso después de atender a la
interrupción. Las interrupciones no son atendidas por procesos, sino por
funciones especiales, codificadas en el kernel, que son llamadas durante la
ejecución de cualquier proceso.
* Estado listo para ejecutarse en memoria (3) [Evento = despertar].
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 2.3