Tarea #2: Descripción y Control de Procesos

Roberto O. Martínez O. 

1. ¿Qué es una traza de instrucciones?

Es el comportamiento de un proceso individual que puede caracterizarse por la lista de la secuencia de instrucciones que se ejecutan para dicho proceso.

2. ¿Cuáles son los eventos comunes que llevan a la creación de un proceso?

• En un entorno de trabajo por lotes, un proceso en un entorno de trabajo por lotes se crea como respuesta a la emisión de un trabajo.
• En un entorno interactivo, Se crea en un, entorno interactivo, un proceso cuando un nuevo usuario intenta conectarse.
• Un sistema operativo también puede crear un proceso como parte de una aplicación.
• En ambos casos, el sistema operativo es responsable de la creación de un nuevo proceso.

3. Para el modelo de procesamiento de la Figura 3.6 defina brevemente cada estado.

• Ejecución: Es el proceso que está actualmente en ejecución. en este texto se suponen computadores con un único procesador, de forma que, sólo un proceso, a lo sumo, puede estar en estado en un instante dado.

• Listo: Proceso que está preparado para ejecutarse en cuanto se le de la oportunidad.

• Bloqueado: Proceso que no se puede ejecutar hasta que se produzca cierto suceso, como la terminación de una operación de E/S.

• Nuevo: Proceso que se acaba de crear, pero que aún no ha sido admitido por el SO en el grupo de procesos ejecutables.

• Terminado: Es un proceso que ha sido excluido del grupo de los procesos ejecutables por el SO.

4. ¿Qué significa la expulsión de un proceso?

Expulsar un proceso es cuando el sistema operativo abandona, corta o detiene en cualquier momento la ejecución del proceso.

5. ¿Qué es el swapping y cuál es su objetivo?

El intercambio es mover una parte del proceso o todo el proceso de la memoria principal a disco; y tiene como propósito es mejorar el rendimiento.

6. ¿Por qué la Figura 3.9 tiene dos estados bloqueados?

Hay un estado bloqueado y a lado un estado bloqueado suspendido, esto se debe a que cuando un proceso termina, libera memoria principal, y como hay un proceso en la cola de bloqueados suspendidos con prioridad mayor que la de cualquier proceso de la cola de listos suspendidos, el S.O. supone que pronto ocurrirá el suceso por el que el proceso está bloqueado.

7. Indique cuatro características de un proceso suspendido.

1. Un proceso que no está disponible inmediatamente para su ejecución.
2. El proceso puede estar esperando o no un suceso. Si lo está la condición de bloqueado es independiente de la condición de suspensión y el acontecimiento del suceso bloqueante no lo habilita para la ejecución.
3. El proceso fue situado en el estado de suspendido por un agente: bien el mismo, bien el proceso padre o bien el SO, con el fin de impedir su ejecución.
4. El proceso no puede apartarse de este estado hasta que el agente lo ordene explícitamente.

8. ¿Para qué tipo de entidades el sistema operativo mantiene tablas de información por motivos de gestión?

• Tablas de archivos
• Tablas de E/S
• Tablas de memoria
• Tablas de procesos

9. Indique tres categorías generales de información que hay en el bloque de control de proceso.

1.Identificación del proceso.
2. Información del estado del procesador.
3. Información de control de proceso.

10. ¿Por qué necesitan dos modos (usuario y núcleo)?

Son para proteger al sistema operativo y a las tablas importantes del mismo, como los bloques de control de procesos, de las injerencias de los programas de usuario. En el modo de núcleo, el software tiene control completo del procesador y de todas sus instrucciones, registros y memoria. Este nivel de control no es necesario y por seguridad, tampoco conviene para los programas de usuario.

11. ¿Cuáles son los pasos que realiza el sistema operativo para la creación de un proceso?

1. Asignar un único identificador al nuevo proceso
2. Asignar espacio para el proceso
3. Iniciar el bloque de control para el proceso
4. Establecer los enlaces apropiados
5. Crear o ampliar otras estructuras de datos

12. ¿Cuál es la diferencia entre interrupción y trap?

Una interrupción es originada por algún tipo de suceso que es externo e independiente del proceso que está ejecutándose, y un trap tiene que ver con una condición de error o de excepción generada dentro del proceso que está ejecutándose.

13. De tres ejemplos de interrupción.

• Interrupción de reloj: El SO determina si el proceso que está en ejecución ha consumido la fracción máxima de tiempo permitida.
  • Interrupción de E/S: El SO determina exactamente que acción de E/S se ha producido.
  • Fallo de memoria: El procesador encuentra una referencia a una dirección de memoria virtual de una palabra que no está en memoria principal.

14. ¿Cuál es la diferencia entre cambio de modo y cambio de proceso

Un cambio de proceso puede producirse en cualquier momento que el SO haya tomado el control a partir del proceso que está actualmente ejecutándose, mientras que el cambio de modo es una operación de hardware que hace que el procesador ejecute en un modo distinto (núcleo o usuario). Cuando se cambia de modo usuario a modo núcleo sucede lo siguiente:

• Se guardan el contador de programa
• Palabra de estado del procesador y otros registros.Cuando el modo cambia de núcleo a usuario, se restauran.

Problemas

3.1. Nombre cinco actividades principales del sistema operativo respecto a la gestión de procesos, y de forma breve describa porque cada una es necesaria.

• Creación de Procesos: A la hora de crear un proceso, el sistema que administra el sistema operativo, construye las estructuras de datos, que se utilizan para dicha administración y así poder asignar espacio de direcciones en memoria principal.
• Terminación de procesos: Cualquier sistema informático debe ofrecer alguna forma para que un proceso puede indicar que ha terminado.
• Intercambio: Los tres estados principales que se han descrito (Listo, Ejecución, Bloqueado) ofrece una forma sistemática de modelar el comportamiento de los procesos y de guiar la implementación del sistema operativo. Se han construido muchos sistemas operativos empleando solamente estos tres estados.
• Ubicación de procesos: La ubicación de la imagen de un proceso depende del esquema de gestión de memoria utilizado. En el caso más simple, la imagen del proceso se guarda como un bloque contiguo, o continuo, de memoria. Este bloque se mantiene en la memoria secundaria, normalmente en el disco. Para que el sistema operativo pueda administrar el proceso, al menos una pequeña parte de su imagen, que contiene la información a usar por el sistema operativo, debe mantenerse en la memoria principal. Para ejecutar el proceso, la imagen completa debe cargarse en la memoria principal, o al menos en la memoria virtual.
• Cambio de modo: En el ciclo de interrupción el procesador comprueba si se ha producido alguna interrupción, lo que se indicaría por la presencia de una señal de interrupción. Si no hay pendiente ninguna interrupción, el procesador continúa con el ciclo de lectura de la instrucción siguiente del programa en curso del proceso actual. Si hay alguna interrupción pendiente, el procesador hace lo siguiente:
  • Salva el contexto del programa que está ejecutándose.
  • Asigna al contador de programa el valor de la dirección de comienzo de un programa de tratamiento de la interrupción.
  • Cambia de modo de usuario a modo de núcleo para que el código que procesa la interrupción pueda incluir instrucciones privilegiadas.

3.3 Para el modelo de siete estados de la Figura 3.9b, dibuje un diagrama de colas similar al de la Figura 3.8b.