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Tarea 2 Descripción y Control de Procesos Preguntas 3.1 ¿En qué consiste una taza de instrucciones? R: La traza de Instrucciones es la lista de la secuencia de instrucciones que se ejecutan en un proceso individual. 3.2 ¿Cuáles son, normalmente, los sucesos que llevan a la creación de un proceso? R: Son cuatro sucesos que llevan a la creación de un proceso: Nuevo trabajo por lotes, el sistema operativo está provisto de un flujo de control de trabajo por lotes, generalmente en cinta o ne disco. Conexión interactiva, un usuario entra en el sistema desde un terminal. Creado por el SO para dar un servicio, también puede crear un proceso para llevar a cabo una función de parte de un programa de usuario. Generado por un proceso existente, para modular o para aprovechar el paralelismo, un programa usuario puede ordenar la creación de una serie de procesos. 3.3 Describa brevemente cada estado del modelo de procesos de la Figura 3.5 R: Los cinco estados de l modelo de procesos: Nuevo: proceso que se acaba de crear, pero que aún no ha sido admitido por el sistema operativo en el grupo de procesos ejecutables. Listo: proceso que esta preparado para ejecutarse. Ejecución: el proceso que esta actualmente en ejecución. Bloqueado: proceso que no se puede ejecutar hasta que se produzca cierto suceso, como la terminación de una operación de E/S. Terminado: un proceso que ha sido excluido por el sistema operativo, ya sea por que se detuvo o porque fue abandonado por alguna razón. 3.4 ¿Qué significa expulsar a un proceso? R: Expulsar un proceso significa dar cabida a otro proceso que tenga mayor prioridad. 3.5 ¿Qué es el intercambio y cuál es su propósito? R: Un proceso que intercambia el contenido de una zona de memoria principal con el contenido de una zona de memoria secundaria. 3.6 ¿Por qué la Figura 3.8b tiene dos estados Bloqueados? R: Porque puede ocurrir que un proceso termina, liberando memoria principal; hay un proceso en la cola de Bloqueados y suspendidos que tienen una prioridad mayor que la de cualquier proceso de la cola de Listo y suspendido, así que el sistema operativo tiene razones para suponer que pronto ocurrirá el suceso por el que el proceso esta bloqueado. En estas circunstancias podría parecer razonable traer un proceso Bloqueado a la memoria antes que un proceso Listo. 3.7 Enumere cuatro características de los procesos suspendidos. R: Los procesos suspendidos tiene las siguientes características: 1. Un proceso que no esta disponible de inmediato para su ejecución. 2. El proceso puede estar esperando o no un suceso. Si lo esta, la condición de bloqueado es independiente de la condición de suspensión y el acontecimiento del suceso bloqueante no lo habilita para la ejecución. 3. El proceso fue situado en el estado suspendido por un agente: bien el mismo, bien el proceso padre o bien el sistema operativo, con el fin de impedir su ejecución. 4. El proceso no puede apartarse de este estado hasta que el agente lo ordene explícitamente. 3.8 ¿Para qué tipos de entidades mantiene el sistema operativo tablas de información destinadas a facilitar la administración? R: El sistema operativo mantiene tablas de información sobre cada entidad que se esté administrando. Tablas de Memoria: se utilizan para seguir la pista de la memoria principal (real) y secundaria (virtual). Tablas de E/S: son utilizadas por el sistema operativo para administrar los dispositivos y los canales de E/S del sistema informático. Tablas de Archivos: ofrecen información sobre la existencia de los archivos, su posición en la memoria secundaria, su estado actual y otros atributos. Tablas de Procesos: cuando se inicializa el sistema operativo, este debe tener acceso a algunos datos de configuración que definan el entorno básico y estos datos deben crearse fuera del sistema operativo, con la asistencia humana o por algún programa de auto configuración. 3.9 Enumere tres categorías de información generales en un bloque de control de proceso. R: Categorías de información generales en un bloque de control de proceso: Identificación del proceso. Información del estado del procesador. Información de control del proceso. 3.10 ¿Por qué son necesarios dos modos (usuario y núcleo)? R: La razón por la que se usan dos modos se debe porque es necesario proteger al sistema operativo y a las tablas importantes del mismo, como los bloques de control de procesos, de las injerencias de los programas de usuario. En el modo de núcleo, el software tiene control completo del procesador y de todas sus instrucciones, registros y memoria. Este nivel de control no es necesario y por seguridad, tampoco conviene para los programas de usuario. 3.11 ¿Cuáles son los pasos que lleva a cabo un sistema operativo para crear un nuevo proceso? R: Pasos para llevar a cabo que un sistema operativo cree un nuevo proceso: 1. Asignar un único identificador al nuevo proceso. 2. Asignar espacio para el proceso. 3. Iniciar el bloque de control del proceso. 4. Establecer los enlaces apropiados. 5. Crear o ampliar otras estructuras de datos. 3.12 ¿Cuál es la diferencia entre una interrupción y un cepo? R: En los cepos el sistema operativo determina si el error es fatal, mientras que la interrupción el control se transfiere primero a un gestor de interrupciones, quien lleva a cabo algunas tareas básicas y después, se salta a una rutina del sistema operativo que se ocupa del tipo de interrupción que se ha producido. 3.13 Enumere tres ejemplos de interrupción. R: Ejemplos de interrupción: Interrupción de reloj: el sistema operativo determina si el proceso que esta en ejecución ha consumido la fracción máxima de tiempo permitida. Interrupción de E/S: el sistema operativo determina exactamente que acción de E/S se ha producido. Fallo de memoria: el procesador encuentra una referencia a una dirección de memoria virtual de una palabra que n esta en la memoria principal. 3.14 ¿Cuál es la diferencia entre cambio de modo y cambio de proceso? R: El cambio de modo es una operación de hardware que hace que el procesador ejecute en un modo diferente (núcleo o usuario). Cuando el modo cambia de usuario a núcleo, se guardan el contador de programa, palabra de estado del procesador y otros registros y el cambio de proceso operación que intercambia el procesador de un proceso a otro, guardando todo el bloque de control de proceso, registros y otros datos del primero y reemplazándolos por la información del segundo. Problemas 3.1 Mencione las cinco principales actividades de un sistema operativo en relación con la gestión de procesos y describa brevemente por qué es necesaria cada una de ellas. Creación de Procesos: Cuando se añade un proceso a los que ya está administrando el sistema operativo, hay que construir las estructuras de datos que se utilizan para esta administración y asignar el espacio de direcciones en la memoria principal para el proceso. Estas acciones constituyen la creación de un nuevo proceso. Terminación de procesos: Cualquier sistema informático debe ofrecer alguna forma para que un proceso puede indicar que ha terminado. Intercambio: Los tres estados principales que se han descrito (Listo, Ejecución, Bloqueado) ofrece una forma sistemática de modelar el comportamiento de los procesos y de guiar la implementación del sistema operativo. Se han construido muchos sistemas operativos empleando solamente estos tres estados. Ubicación de procesos: La ubicación de la imagen de un proceso depende del esquema de gestión de memoria utilizado. En el caso más simple, la imagen del proceso se guarda como un bloque contiguo, o continuo, de memoria. Este bloque se mantiene en la memoria secundaria, normalmente en el disco. Para que el sistema operativo pueda administrar el proceso, al menos una pequeña parte de su imagen, que contiene la información a usar por el sistema operativo, debe mantenerse en la memoria principal. Para ejecutar el proceso, la imagen completa debe cargarse en la memoria principal, o al menos en la memoria virtual. Cambio de modo: En el ciclo de interrupción el procesador comprueba si se ha producido alguna interrupción, lo que se indicaría por la presencia de una señal de interrupción. Si no hay pendiente ninguna interrupción, el procesador continúa con el ciclo de lectura de la instrucción siguiente del programa en curso del proceso actual. Si hay alguna interrupción pendiente, el procesador hace lo siguiente: o Salva el contexto del programa que está ejecutándose. o Asigna al contador de programa el valor de la dirección de comienzo de un programa de tratamiento de la interrupción. o Cambia de modo de usuario a modo de núcleo para que el código que procesa la interrupción pueda incluir instrucciones privilegiadas.