Gestión de Procesos en Sistemas Operativos: Conceptos Clave y Ciclo de Vida

Definición de Proceso

Un proceso es un programa en ejecución.

Requisitos de un Sistema de Procesos

• Debe intercalar la ejecución de un conjunto de procesos para maximizar la utilización del procesador, ofreciendo al mismo tiempo un tiempo de respuesta razonable.
• Debe asignar los recursos a los procesos en conformidad con una política específica.
• Debe dar soporte a la comunicación entre procesos y a la creación de los mismos por parte de los usuarios.

Razones para la Gestión de Procesos

Creación de un Proceso

• Por una conexión interactiva (iniciada por un usuario).
• Por el sistema operativo para proporcionar un servicio.
• Por un proceso existente (un proceso padre crea un proceso hijo).

Suspensión de un Proceso

• Por intercambio (swapping): Ocurre cuando el sistema operativo necesita liberar memoria principal para cargar procesos que están listos para ejecutarse.
• Por solicitud de un usuario.
• Por tiempo: Un proceso debe ejecutarse periódicamente.
• Por solicitud del proceso padre.
• Por motivos del Sistema Operativo: El Sistema Operativo puede suspender un proceso si sospecha que es el causante de algún problema.

Terminación de un Proceso

• Terminación normal.
• Exceso de tiempo (tiempo de ejecución excedido).
• Falta de memoria disponible.
• Violación de límites (acceso a memoria no permitida).
• Errores de protección.
• Error aritmético (ej. división por cero).
• Fallo de entrada/salida.
• Instrucción inválida o privilegiada.
• Mal uso de los datos.
• Intervención del operador o del Sistema Operativo.
• Terminación o solicitud del proceso padre.

Elementos de la Imagen de un Proceso

• Datos de usuario: Es la parte modificable donde se almacenan los datos del programa.
• Programa de usuario: Es el código ejecutable del programa con una función específica.
• Pila del sistema: Cada proceso tiene una o más pilas, donde se almacenan parámetros y direcciones. Son de tipo LIFO (Last In First Out).
• Bloque de Control del Proceso (BCP): Contiene la información necesaria para que el Sistema Operativo controle al proceso.

Elementos del Bloque de Control del Proceso (BCP)

• Identificación del Proceso: Incluye identificadores únicos para el proceso.
• Información del estado del procesador: Incluye registros visibles, registros de control y estado (como el contador de programa, códigos de condición, información de estado) y punteros de pila.
• Información del control de procesos: Abarca datos de planificación y estado, estructuración de datos, comunicación entre procesos, privilegios y gestión de memoria.