Bloque de Control de Procesos, Ciclo de Vida y Gestión de Memoria en Sistemas Operativos

Bloque de Control de Procesos (BCP)

El Bloque de Control de Procesos (BCP) es un conjunto de datos asociados a cada proceso, necesario para que el Sistema Operativo (SO) gestione y controle dicho proceso.

Información que guarda el BCP

• Información de planificación:
  • Prioridad
  • Estado (listo, bloqueado, etc.)
  • Pertenencia del proceso a listas, colas, etc.
• Comunicación entre procesos
• Archivos abiertos

Ciclo de Vida de un Proceso

Los procesos en un sistema operativo pasan por diferentes estados durante su ciclo de vida:

• Nuevo: El proceso ha sido creado, pero aún no se ha cargado en memoria.
• Listo: El proceso está preparado para ejecutarse en el momento en que se le dé la oportunidad.
• Bloqueado: El proceso no puede ejecutarse hasta que ocurra algún evento externo.
• Finalizado: El proceso ha sido eliminado por el SO del conjunto de procesos ejecutables porque ha finalizado o se ha cancelado su ejecución por alguna razón.

El cambio de estado de un proceso puede ocurrir en cualquier momento, ya sea porque el proceso en ejecución necesita hacer una operación o porque se acaba su 'turno' de uso del procesador.

Algoritmo Óptimo

El Algoritmo Óptimo es un algoritmo teórico de reemplazo de páginas que requiere conocer acontecimientos futuros, lo que actualmente no es posible.

Ventajas

• Genera el menor número de fallos de página.

Inconvenientes

• No es posible implementarlo en la práctica.
• Ningún SO lo puede poner en práctica.
• Se utiliza como herramienta de comparación con otros algoritmos.

Memoria Principal y Direcciones

La memoria principal es un área de almacenamiento dividida en unidades a las que se puede acceder a través de una dirección de memoria.

Dirección Lógica

Las direcciones lógicas proporcionan un nivel de abstracción por encima de una dirección de hardware. Una dirección de hardware es aquella utilizada por una tarjeta NIC en una red Ethernet y se encuentra grabada de fábrica en esa tarjeta.

Dirección Física

La dirección física se refiere a la trayectoria o el camino que siguen los cuerpos cuando se encuentran en movimiento. En mecánica, es crucial estudiar el movimiento para determinar la posición de un cuerpo en función del tiempo.

Memoria Virtual

La memoria virtual es una técnica de gestión de memoria que permite ejecutar programas que no caben completamente en la memoria principal. Los sistemas operativos antiguos tenían el problema de que los programas debían estar cargados por completo en memoria para poder ejecutarse.

Funcionamiento de la Memoria Virtual

La memoria virtual se basa en los siguientes principios:

• Principio de localidad temporal: Las instrucciones de un programa que se ejecutan sucesivamente están en direcciones muy próximas.
• Principio de localidad espacial: Los programas suelen estar redactados con gran linealidad.

Ventajas de la Memoria Virtual

• El programa puede ser mayor que la memoria física.
• Puede haber más programas en memoria simultáneamente.
• La operación de intercambio de un proceso consume menos tiempo.

Fallo de Página

Un fallo de página se produce cuando un proceso necesita datos o ejecutar una instrucción de una página que no está aún cargada en memoria.