Gestión de Procesos y Planificación en Sistemas Operativos

Gestión de Procesos

Proceso: Programa en ejecución.

BCP (Bloque de Control de Procesos): Estructura de datos que representa un proceso en el sistema.

Componentes del BCP

• PID (Identificador de Proceso): Número único que identifica a cada proceso.
• Estado:
  • En ejecución: El proceso se está ejecutando en la CPU.
  • Bloqueado: El proceso está esperando un recurso (como E/S) para continuar.
  • Preparado: El proceso está listo para ejecutarse cuando la CPU esté disponible.
• Prioridad: Valor que determina la preferencia de ejecución del proceso.
• Recursos asignados: Recursos de hardware y software que utiliza el proceso.

Tipos de Procesos

• Procesos del sistema: Se ejecutan en segundo plano y proporcionan servicios al sistema y a los usuarios.
• Procesos de usuario: Iniciados por los usuarios para realizar tareas específicas.

Hebra/Hilo: Flujo de ejecución independiente dentro de un proceso. Varios hilos pueden compartir los recursos del proceso.

Transiciones de Estados de un Proceso

1. Ejecución a Bloqueado: El proceso solicita un recurso que no está disponible.
2. Ejecución a Preparado: El proceso ha agotado su tiempo en la CPU o ha sido interrumpido.
3. Preparado a Ejecución: El planificador selecciona el proceso para ejecutarse en la CPU.
4. Bloqueado a Preparado: El recurso que el proceso estaba esperando está disponible.

Cambio de contexto: Operación de guardar el estado de un proceso y cargar el estado de otro proceso para que se ejecute en la CPU.

Planificación de Procesos

Planificación: Mecanismo que decide qué proceso se ejecuta en la CPU en un momento dado.

Técnicas de Gestión de Memoria

• Particionamiento:
  • Paginación: Divide la memoria en bloques de tamaño fijo (frames).
  • Segmentación: Divide la memoria en bloques de tamaño variable (segmentos).
• Swap-out: Mueve procesos de la memoria principal a la memoria secundaria (disco) para liberar espacio.
• Swap-in: Mueve procesos de la memoria secundaria a la memoria principal para su ejecución.

Tipos de Programas Según el Uso de Memoria

• Reubicables: Su ubicación en memoria puede cambiar durante su ejecución.
• Reentrantes: Pueden ser ejecutados por varios procesos simultáneamente sin interferir entre sí.
• Residentes: Permanecen en memoria principal durante todo el tiempo que el sistema está encendido.
• Reutilizables: Diseñados para ser utilizados por múltiples usuarios o procesos.

Gestión de Periféricos

Periféricos de tipo bloque: Transfieren datos en bloques de tamaño fijo (ej. discos duros).

Periféricos de tipo carácter: Transfieren datos carácter por carácter (ej. teclado, ratón).

Sistemas de Archivos

Archivos regulares: Contienen información del usuario, como documentos, imágenes, etc.

Directorios: Estructuras que organizan los archivos y otros directorios en el sistema.