TP PROCESOS

1.

1. Defina que es un proceso a nivel de un sistema operativo
2. Un proceso es un programa cuando se está ejecutando, es decir, el proceso es lo que ocurre entre la entrada de datos y la salida de información.
3. ¿Cuál es la diferencia entre un proceso y un programa?
4. Un proceso es un conjunto de sentencias, en cambio un programa es un conjunto de procesos.
5. ¿Qué significa que 2 o más procesos sean paralelos o se ejecuten paralelamente?
6. Esto significa que se puede ejecutar varios procesos a la vez, el procesador ejecuta un proceso durante un determinado tiempo y luego conmuta a otro, esto da sensación de paralelismo. Puede ocurrir que el mismo programa se ejecute varias veces simultáneamente, produciendo varios procesos.

2.

1. Describa el diagrama de estados de un proceso y sus transiciones
2. Un proceso pasa por 3 estados:
3. • Ejecución: el proceso se está ejecutando.
4. • Listo: preparado para ejecutarse.
5. • Bloqueado: un proceso que no puede ejecutarse hasta que ocurra un suceso.
6. ¿Cuáles son los eventos que hacen que un proceso bloqueado pase a estar listo?
7. Un proceso se bloquea cuando este no puede continuar con su ejecución. Generalmente esto ocurre cuando aún faltan datos de entrada.
8. La interrupción por reloj, ¿hace que el proceso que se está ejecutando pase a estar bloqueado? Justificar la respuesta
9. En un sistema con modo de decisión apropiativo basado en el reloj se selecciona entre los trabajos que están en la cola de listos a cual asignarle la CPU. Se ejecuta cada vez que ocurre un evento, como la interrupción del reloj, que puede causar un cambio de proceso.
10. Considerando los estados elementales de un proceso, indicar las transiciones que no son posibles entre estados de un proceso, explicando el porqué de cada afirmación
11. • Bloqueado a Ejecución: un proceso bloqueado no puede pasar a estado de ejecución porque aún necesita datos.
12. • Bloqueado a Listo: cuando el proceso que estaba esperando pasa a estar listo.
13. • Listo a Bloqueado: si un proceso está listo para ser ejecutado, no puede ponerse en ese estado.

3.

Varios sistemas operativos populares para microcomputadores ofrecían poco o ningún soporte para el procesamiento concurrente. Comente las principales dificultades que el procesamiento concurrente añade al sistema operativo.

Los problemas son consecuencia de la velocidad de ejecución de los procesos que no pueden predecirse y depende de las actividades de otros procesos, de la forma en que el sistema operativo trata las interrupciones surgen las siguientes dificultades:

• Compartir recursos globales es riesgoso
• Para el sistema operativo es difícil gestionar la asignación óptima de recursos.

Las dificultades anteriores también se presentan en los sistemas multiprocesador. El hecho de compartir recursos ocasiona problemas, por esto es necesario proteger a dichos recursos. Los problemas de concurrencia se producen incluso cuando hay un único procesado.

4.

1. ¿Qué representa en un sistema operativo el PCB (Process Control Block)? ¿Cuáles son los campos más relevantes?
2. • El PCB es un registro del Sistema operativo donde se agrupa la información que se • necesitó para un proceso
3. • Estado actual del proceso
4. • Identificador del proceso
5. • Prioridad del proceso
6. • Ubicación en memoria
7. • Recursos utilizados
8. ¿Puede un proceso de usuario modificar algún dato de su PCB? Justificar la respuesta
9. No es posible porque el usuario no tiene permisos para modificar el PCB.

5.

Describa los tipos de colas de procesos que existen en un sistema operativo.

• Procesos de sistema
• Procesos interactivos
• Procesos de los alumnos
• Procesos por lotes

6.

Describa las acciones del núcleo del sistema operativo (kernel), cuando este conmuta el contexto entre:

• Hilos.
• Procesos.

A nivel kernel, el sistema operativo conoce la existencia de los hilos, la conmutación se realiza mediante la intervención del sistema operativo, como por ejemplo mediante una llamada al sistema, la cual es más lenta, pero si un hilo se bloquea el scheduler seleccionara un hilo del mismo proceso o de algún otro proceso. El kernel debe mantener una zona de memoria por hilo de ejecución, conteniendo registros del procesador, estado, etc. Algunos sistemas soportan ambos tipos de alimentación.

Un cambio de contexto consiste en la ejecución de una rutina perteneciente al núcleo del sistema operativo multitarea de una computadora, cuyo propósito es parar la ejecución de un hilo (o proceso o Threads) para dar paso a la ejecución de otro distinto.

7.

Cite dos ventajas que tienen los hilos (threads) sobre los procesos.

Ventajas:

• Se tarda mucho menos tiempo en crear un hilo nuevo en un proceso existente que en crear un proceso. Algunas investigaciones llevan al resultado que esto es así en un factor de 10.
• Se tarda mucho menos tiempo en cambiar entre dos hilos de un mismo proceso.

¿Qué desventaja importante tienen?

Desventaja:

• En la mayoría de los sistemas operativos las llamadas al sistema (System calls) son bloqueantes. Cuando un hilo realiza una llamada al sistema, se bloquea el mismo y también el resto de los hilos del proceso.

8.

Defina la diferencia entre planificación expropiativa (preemptive) y no expropiativa (non preemptive). Explique en qué ámbitos sería preferible utilizar uno u otro mecanismo.

Sin expulsión (no apropiativa): un proceso conserva el procesador mientras no solicite del sistema operativo un servicio que lo bloquee.

• Ventaja: minimiza el tiempo que necesita el S.O. para planificar y activar procesos.
• Desventaja: un proceso puede monopolizar el procesador (por ejemplo, un bucle infinito).

Con expulsión (apropiativa): el sistema operativo puede expulsar a un proceso del estado de ejecución aunque éste no lo solicite.

• Ventaja: permite controlar el tiempo que está en ejecución un proceso.
• Desventaja: requiere que el S.O. entre de forma sistemática a ejecutar para así poder comprobar si el proceso ha superado su límite de tiempo de ejecución.

9.

Explique los siguientes algoritmos de administración con teoría, ejemplos y gráficos:

1. FCFS (First Come, First Served)
2. En esta política de planificación, el procesador ejecuta cada proceso hasta que termina, por tanto, los procesos que en cola de procesos preparados permanecerán encolados en el orden en que lleguen hasta que les toque su ejecución.
3. SJF (Shortess Job First)
4. En este algoritmo, da bastante prioridad a los procesos más cortos a la hora de ejecución y los coloca en la cola.
5. SRTF (Short Remaining Time First)
6. Es similar al SJF, con la diferencia de que si un nuevo proceso pasa a listo se activa el dispatcher para ver si es más corto que lo que queda por ejecutar del proceso en ejecución. Si es así, el proceso en ejecución pasa a listo y su tiempo de estimación se decremento con el tiempo que ha estado ejecutándose.
7. Por prioridad no preemptive (a menor número, mayor prioridad)
8. Se asocia una prioridad a cada proceso. El scheduler debe cuidar, en todo momento, que el proceso que está corriendo es el que tiene mayor prioridad entre los procesos que están en estado Listo.
9. Una desventaja que presenta es la posibilidad de provocar hambruna (starvation), ya que los procesos con baja prioridad podrían llegar a no ejecutarse nunca porque siempre va a haber un proceso Listo con mayor prioridad.
10. Una variante que resuelve el tema de la hambruna es Aging, que consiste en aumentar cada un tiempo determinado la prioridad de todos los procesos que se encuentran listos para ejecutarse. Es así, como lo procesos que permanecieron mucho tiempo en espera del procesador, tarde o temprano tendrán la prioridad suficiente para recibirlo.
11. Round Robin (quantum = 1)
12. Es un método para seleccionar todos los elementos en un grupo de manera equitativa y en un orden racional, normalmente comenzando por el primer elemento de la lista hasta llegar al último y empezando de nuevo desde el primer elemento.