Gestión de Procesos: Estados, Algoritmos y Planificación

Definición de Proceso

Un proceso puede entenderse, de manera informal, como un programa en ejecución. Formalmente, un proceso es una unidad de actividad que se caracteriza por la ejecución de una secuencia de instrucciones, un estado actual y un conjunto de recursos del sistema asociados.

Estados de un proceso

• Ejecución: El proceso está haciendo uso del procesador.
• Bloqueado: No puede ejecutarse hasta que un evento externo sea llevado a cabo.
• Listo: Ha dejado disponible el procesador para que otro proceso pueda ocuparlo.

Planificación de procesos

La planificación es el proceso mediante el cual el sistema operativo selecciona qué proceso ejecutar. La selección se basa en diversos algoritmos de planificación.

Expulsión

Es la característica por la cual el sistema operativo puede o no expulsar del estado de ejecución a un proceso dado:

• Planificación apropiativa: El sistema operativo puede interrumpir en cualquier momento la ejecución de un proceso.
• Planificación no apropiativa: Una vez que el proceso está en ejecución, el sistema operativo no puede sacarlo de ese estado hasta que finalice o se bloquee.

Objetivos de la planificación

Los objetivos principales son:

• Equidad: Todos los procesos deben poder ejecutarse.
• Eficacia: Mantener ocupada la CPU el mayor tiempo posible.
• Tiempo de respuesta: Minimizar el tiempo de espera del usuario.
• Tiempo de regreso: Minimizar el tiempo que deben esperar los usuarios por lotes para obtener sus resultados.
• Rendimiento: Maximizar el número de tareas procesadas por unidad de tiempo.

Algoritmos de planificación

Los algoritmos de planificación definen la política que se seguirá para que un proceso pase al estado de ejecución.

Planificación Round-Robin

En este tipo de planificación, cada proceso tiene asignado un quantum de tiempo para ejecutarse. Si no termina su ejecución dentro de dicho quantum, el proceso pasa de nuevo a la cola para ser ejecutado tras recorrerla, asegurando que todos los procesos reciban tiempo de procesamiento.

Planificación por prioridad

A diferencia del Round-Robin, donde todos los procesos son tratados con la misma importancia, en este modelo a cada proceso se le asigna una prioridad específica para determinar su orden de ejecución.

Colas múltiples

Las colas múltiples están basadas en una estructura que sirve como índice de una lista de procesos pendientes de ejecución.