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TemaTema 4: Gestin de 4: Gestin de procesosprocesos

ProcesosProcesos

CaptuloCaptulo 4: Gestin de 4: Gestin de procesosprocesos

ProcesosProcesosProcesos ligeros (Procesos ligeros (threadsthreads))Polticas y algoritmos de planificacinPolticas y algoritmos de planificacinSeales y excepcionesSeales y excepcionesTemporizadoresTemporizadoresServidores y demoniosServidores y demoniosServicios POSIXServicios POSIXServicios POSIXServicios POSIX

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Concepto de ProcesoConcepto de Proceso

ProcesosProcesos

ppMultitareaMultitareaInformacin del proceso (BCP)Informacin del proceso (BCP)Creacin de procesosCreacin de procesosTerminacin de procesosTerminacin de procesosEstados de los procesosEstados de los procesosCambio de contextoCambio de contextoPlanificacinPlanificacin

Concepto de proceso IConcepto de proceso I

PROGRAMA: PROGRAMA: Archivo ejecutable en un dispositivo de Archivo ejecutable en un dispositivo de almacenamiento permanente (ej. disco)almacenamiento permanente (ej. disco)

PROCESO: PROCESO: Un programa en ejecucin, reside en MP y Un programa en ejecucin, reside en MP y segn se ejecuta modifica su contextosegn se ejecuta modifica su contexto

Desde el punto de vista del usuario:Desde el punto de vista del usuario:cdigo + estructuras de datoscdigo + estructuras de datosEl sistema operativo le asigna recursos y controla su ejecucinEl sistema operativo le asigna recursos y controla su ejecucin

Desde el punto de vista del sistema operativo:Desde el punto de vista del sistema operativo:Tcnicas de multiplexado (planificacin)Tcnicas de multiplexado (planificacin)Caracterizacin de un proceso: tabla o bloque de control deCaracterizacin de un proceso: tabla o bloque de control deprocesos (BCP). En Linux: procesos (BCP). En Linux: task_structtask_structCada proceso posee un espacio de direccionamiento virtualCada proceso posee un espacio de direccionamiento virtualIndependienteIndependiente

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Jerarqua de procesosJerarqua de procesosrbol tpico de procesos en rbol tpico de procesos en SolarisSolarisJerarqua de procesos

Proceso hijoProceso padreProceso padreProceso hermanoProceso abuelo

Vida de un procesoCreaEjecutaMuere o termina

Ejecucin del procesoBatchInteractivo

Grupo de procesos

Entorno del procesoEntorno del proceso

Tabla NOMBRETabla NOMBRE--VALOR que se pasa al proceso en su creacin VALOR que se pasa al proceso en su creacin Se incluye en la pilaSe incluye en la pila

Se establece:Se establece:Por defecto (se copia la del padre)Por defecto (se copia la del padre)Mediante mandatos del Mediante mandatos del shellshell ((exportexport))Mediante API del SO (Mediante API del SO (putenvputenv, , getenvgetenv))

Ejemplo:Ejemplo:PATH=/PATH=/usrusr//binbin:/home/pepe/:/home/pepe/binbinTERM=vt100TERM=vt100HOME=/home/pepeHOME=/home/pepePWD=/home/pepe/libros/primeroPWD=/home/pepe/libros/primeroTIMEZONE=METTIMEZONE=MET

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ConceptosConceptosUsuario: Persona autorizada a utilizar un sistemaUsuario: Persona autorizada a utilizar un sistema

Se identifica en la autenticacin mediante:Se identifica en la autenticacin mediante:Cdigo de cuentaCdigo de cuentaCl (Cl ( dd))Clave (Clave (passwordpassword))

Internamente el SO le asigna el Internamente el SO le asigna el uiduid ( (useruser identificationidentification))

SuperSuper--usuariousuarioTiene todos los derechosTiene todos los derechosAdministra el sistemaAdministra el sistema

Grupo de usuariosGrupo de usuariosLos usuarios se organizan en gruposLos usuarios se organizan en grupos

AlumnosAlumnosProfesoresProfesores

Todo usuario ha de pertenecer a un grupoTodo usuario ha de pertenecer a un grupo

Bases de la MultiprogramacinBases de la Multiprogramacin

Paralelismo real entre E/S y UCP (DMA)Alternancia en los procesos de fases de E/S y de procesamientoLa memoria almacena varios procesosLa memoria almacena varios procesos

Procesamiento

Entrada/salidaTiempo

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Ejemplo de ejecucin en un sistema Ejemplo de ejecucin en un sistema multitarea. Proceso nulomultitarea. Proceso nulo

Proceso A

ProcesamientoEntrada/salidaListoSOProceso nulo

Tiempo

Proceso B

Proceso C

Procesador

Estados de los procesos: Estados de los procesos: ejecucin, bloqueado, listo

ConceptosConceptosMultitarea:Multitarea: varios procesos activos a la vezMultiusuario:Multiusuario: soporta varios usuarios en varias terminalespTiempo compartido: Tiempo compartido: reparto equitativo del tiempo de CPU entre varios usuariosPlanificadorPlanificador (sheduler): seleciona el siguiente proceso a ejecutarActivadorActivador (dispacher): Prepara la ejecucin del proceso planificado -> cambio de contextoplanificado -> cambio de contextoGrado de multiprogramacin: Grado de multiprogramacin: n de procesos activos

Con BCP vigenteNecesidades de memoria principal: Memoria virtual

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Ventajas de la multitareaVentajas de la multitareaFacilita la programacin, dividiendo los programas en procesos (modularidad)

Permite el servicio interactivo simultneo de varios usuarios de forma eficiente

Aprovecha los tiempos que los procesos pasan esperando a que se completen sus operaciones de E/Sa que se completen sus operaciones de E/S

Aumenta el uso de la CPU

Concepto de proceso IIConcepto de proceso IIINFORMACIN DEL PROCESO (BCP):INFORMACIN DEL PROCESO (BCP):

Imagen de memoria (Imagen de memoria (corecore imageimage))

Estado del procesador Estado del procesador (registros del modelo de programacin)(registros del modelo de programacin)

Bloque de control del proceso BCPBloque de control del proceso BCP Estado actual del procesoEstado actual del procesoIdentificacin Identificacin pidpid, , ppidppidUidUid,, gidgid.. euid,egideuid,egidUidUid, , gidgid. . euid,egideuid,egidPrioridad del procesoPrioridad del procesoRegistros de procesador cuando el proceso no est en ejecucinRegistros de procesador cuando el proceso no est en ejecucinPuntero a la zona de memoria: Segmentos de memoriaPuntero a la zona de memoria: Segmentos de memoriaRecursos asignados: Ficheros abiertos, Temporizadores, Seales, Recursos asignados: Ficheros abiertos, Temporizadores, Seales, Semforos, PuertosSemforos, PuertosUn puntero al siguiente BCPUn puntero al siguiente BCP

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Memoria de un procesoMemoria de un proceso

Contexto de usuario

Contexto del nucleo

PilaPilaFFFFFFFF

HeapHeap

Registrosgenerales

Registrosespeciales

TextoTexto

DatosDatos

00000000

HeapHeapPC

SP

Estado

ProcessProcess Control Block (PCB)Control Block (PCB)

Planificacin y estadoPlanificacin y estado

Id de proceso y padreId de proceso y padrep y pp y p

uid,guiduid,guid, , euideuid, , egidegid

registros CPUregistros CPU

descripcin de la memoriadescripcin de la memoria

recursos asignadosrecursos asignados

puntero de pilapuntero de pila

recursos asignadosrecursos asignados

punteros para formar listaspunteros para formar listas

seales, mensajes, seales, mensajes,

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El SO mantiene estructuras de El SO mantiene estructuras de datos asociadas a los procesosdatos asociadas a los procesos

Mapa de memoriadel Proceso A

Tablas SO

Mapa de memoriadel Proceso B

Mapa de memoriadel Proceso C

Tablas del sistema operativoTabla de procesos

BCP Proceso BBCP Proceso A BCP Proceso C- Estado (registros)- Estado (registros) - Estado (registros)

Mapa deMemoria

- Tabla de memoria- Tabla de E/S: drivers de bloques, de caracteres- Tabla de ficheros, de montajes

- Identificacin- Control

- Identificacin- Control

- Identificacin- Control

Tablas del sistema operativoTablas del sistema operativo

Tabla de procesos (tabla de BCP)

Tabla de memoria: informacin sobre el uso de la memoria.

Tabla de E/S: guarda informacin asociada a los perifricos y a las operaciones de E/S

Tabla de fichero: informacin sobre los ficheros abiertos.

C i i i l i i f i l BCPCriterios para incluir o no una informacin en el BCP: Eficiencia Comparticin

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Informacin fuera del BCPInformacin fuera del BCP

Se considera del BCP

Por eficienciaPor eficiencia: Tabla de pginasp gDescribe la imagen de memoria del proceso en sistemas con MVTamao variable -> El BCP contiene el puntero a la tabla de pginas(La comparticin de memoria requiere que sea externa al BCP)

Por comparticin: Por comparticin: Punteros de posicin de los ficherosEn la tabla de ficheros abiertos del BCP no se pueden compartirSi se asocian al nodo-i se comparte siempreSe ponen en una estructura comn a los procesos y se asigna uno nuevo en cada servicio OPEN

Memoria Virtual de un proceso Memoria Virtual de un proceso

Memoriai t l

Memoriaprincipal

RIED

virtual

Disco

Tabla depginas

Una tabla de i

Cdigo

Datos

Pila

Tamao

pginas por proceso

Preasignacin de zona de intercambio: Todas las pginas estn en disco, algunas estn copiadas en marcos de pgina.

La informacin de traduccin est en la tabla de pginas

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Creacin de procesos ICreacin de procesos I

Mapa dememoria Tabla de procesos

Objetoejecutable

Bibliotecasistema

memoria

Imagendel proceso

Tabla de procesos

BCP

Car

gado

r

Creacin de procesos IICreacin de procesos II

El proceso padre crea un proceso, que a su vez, crea El proceso padre crea un proceso, que a su vez, crea otros procesos, formando un rbol de procesosotros procesos, formando un rbol de procesos

EsquemasEsquemas de de comparticincomparticin de de recursosrecursos::A.A. El padre y el El padre y el hijohijo compartencomparten todostodos los los recursosrecursosB.B. El El hijohijo compartecomparte unsubconjuntounsubconjunto de los de los recursosrecursos

del padredel padreC.C. El padre y el El padre y el hijohijo no no compartencomparten recursosrecursos

EjecucinEjecucinjj El El hijohijo compartecomparte un un subconjuntosubconjunto de los de los recursosrecursos

del padredel padre El padre El padre esperaespera hastahasta queque el el hijohijo terminetermine

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EspacioEspacio de de direccionesdirecciones

ElEl hijohijo hacehace unauna rplicarplica del padredel padre

Creacin de procesos IIICreacin de procesos III

El El hijohijo hacehace unauna rplicarplica del padredel padre El El hijohijo cargacarga un un programaprograma en en susu espacioespacio de de

direccionesdirecciones

EjemposEjempos UNIXUNIX

La La lamadalamada al al sistemasistema forkfork creacrea un un procesoproceso nuevonuevo La La lamadalamada al al sistemasistema execexec, , despusdespus de de forkfork, ,

reemplazareemplaza el el espacioespacio de de direccionesdirecciones del del procesoprocesocon un con un nuevonuevo cdigocdigo de de programaprograma

Terminacin de procesosTerminacin de procesos

El proceso ejecuta la ltima sentencia y pide al SOEl proceso ejecuta la ltima sentencia y pide al SOSu eliminacin (Su eliminacin (exitexit):):

DevuelveDevuelve lala salidasalida desdedesde elel hijohijo al padre (viaal padre (via waitwait))DevuelveDevuelve la la salidasalida desdedesde el el hijohijo al padre (via al padre (via waitwait)) LiberaLibera los los recursosrecursos asignadosasignados

El padre El padre puedepuede abortarabortar la la ejecucinejecucin del del hijohijo:: El El hijohijo excedeexcede sussus recursosrecursos La La tareatarea asignadaasignada al al hijohijo yaya no se no se necesitanecesita CuandoCuando el padre el padre terminatermina

AlgunosAlgunos SSOO no SSOO no permitenpermiten continuarcontinuar al al hijohijocuandocuando el padre ha el padre ha terminadoterminado

TodosTodos los los hijoshijos terminanterminan en en cascadacascada

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RealcinRealcin padrepadre--hijo en procesoshijo en procesos

padrepadre

hijohijo

reanudareanudaFork()Fork()

Exec()Exec() Exit()Exit()

Wait()Wait()

Estados de los procesos IEstados de los procesos I

Cuando un proceso se ejecuta, cambia su estado:Cuando un proceso se ejecuta, cambia su estado:

EjecucinEjecucin: : Se Se ejecutanejecutan laslas instrucionesinstruciones del del cdigocdigo del del procesoproceso

BloqueadoBloqueado: : El El procesoproceso esperaespera la la ocurrenciaocurrencia de un de un eventoevento

ListoListo: : El El procesoproceso esperaespera queque se le se le asigneasigne tiempotiempo de CPU de CPU paraparaejecutarseejecutarse

Zombie: Zombie: El El procesoproceso ha ha terminadoterminado susu ejecucinejecucin pero an tiene pero an tiene una entrada en la tabla de procesos una entrada en la tabla de procesos (UNIX)(UNIX)

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Estados de los procesos IIEstados de los procesos II

Diagrama de estados de los procesos:Diagrama de estados de los procesos:

se interrumpese interrumpeterminatermina

ListoListo EjecucinEjecucin

ZombieZombie

Espera E/S Espera E/S o un evento o un evento

se planificase planificaTermina la E/S Termina la E/S

o elevento o elevento

BloqueadoBloqueado

Cambio de contexto ICambio de contexto I

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Cambio de contexto IICambio de contexto IISe produce por una interrupcin.

Cambio de contexto es el conjunto de dos operaciones:Se pasa a ejecutar la rutina de tratamiento de interrupcinp j pSe salva el estado del procesador en el correspondiente BCP

Planificador: decide el siguiente proceso a ejecutar.Activador: pone a ejecutar un proceso.

Copia el estado del BCP a los registros

Termina con una instruccin RETI (retorno de interrupcin)R tit l i t d t d (bit d i l d j i )Restituye el registro de estado (bit de nivel de ejecucin)Restituye el contador de programa (para el nuevo proceso).

El El tiempotiempo de de cambiocambio de de contextocontexto suponesupone unauna sobrecargasobrecarga; el ; el sistemasistema no no realizarealiza trabajotrabajo tiltil durantedurante esteeste tiempotiempo

El El tiempotiempo de de cambiocambio de de contextocontexto dependedepende del del soportesoporte hardwarehardware

Cambio de contexto IIICambio de contexto III

Registrosespeciales

PC

SP

Registrosgenerales

especialesTabla de procesos

Est

ado BCP Proceso BBCP Proceso A BCP Proceso N

Informacin deControl

Informacin deControl

Informacin deControl

Informacin deidentificacin

Informacin deidentificacin

Informacin deidentificacin

Estado(registros)

Estado(registros)

Estado(registros)

SP

Estado

Control Control Control

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Planificacin de procesos IPlanificacin de procesos I

C lC l t b jt b j (j b)(j b) tt t dt d ll d ld l

Los procesos migran entre varias colas:Los procesos migran entre varias colas:

Cola Cola trabajostrabajos (job):(job): soportasoporta todostodos los los procesosprocesos del del sistemasistema

Cola Cola ListosListos ((ready)ready): : soportasoporta todostodos los los procesosprocesos quequeresidenresiden en en memoriamemoria, , preparadospreparados parapara ser ser ejecutadosejecutados

Colas Colas BloqueadosBloqueados: : soportan los procesos que esperan soportan los procesos que esperan por un dispositivo de E/Spor un dispositivo de E/Sp pp p

Planificacin de procesos Planificacin de procesos II:II:Colas de listos y bloqueadosColas de listos y bloqueados

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Planificacin de procesos IIIPlanificacin de procesos III

Llamadas al sistema ILlamadas al sistema Ipidpid = = forkfork()()Crea un proceso idntico al padreCrea un proceso idntico al padre

int execl(const char *path, const char *arg, ...)int execlp(const char *file const char *arg )int execlp(const char *file, const char *arg, ...)int execvp(const char *file, char *const argv[])Reemplaza la imagen del proceso (Reemplaza la imagen del proceso (cdigo+entornocdigo+entorno))

exitexit(status)(status)Termina la ejecucin del proceso y devuelve el estadoTermina la ejecucin del proceso y devuelve el estado

pidpid = = waitpidwaitpid((pidpid, &, &statlocstatloc, , optionsoptions))E l t i i d hijE l t i i d hijEspera la terminacin de un hijoEspera la terminacin de un hijo

pid_tpid_t getpidgetpid((voidvoid))Devuelve el identificador del proceso.Devuelve el identificador del proceso.

pid_tpid_t getppidgetppid((voidvoid))Devuelve el identificador del proceso padre.Devuelve el identificador del proceso padre.

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Llamadas al sistema. Llamadas al sistema. ForkFork##includeinclude pidpid = = forkfork((voidvoid))Crea un proceso idntico al padreCrea un proceso idntico al padre

Devuelve:Devuelve: El identificador de proceso hijo al proceso padre y 0 al hijo -1 el caso de error

Descripcin : Crea un proceso hijo que ejecuta el mismo programa que el padre Hereda los ficheros abiertos (se copian los descriptores). Las alarmas pendientes se desactivan.

Llamadas al sistema. Llamadas al sistema. ForkFork

Mapa dememoria

Imagen delproceso A Tabla de procesos

BCPA

Mapa dememoria

El proceso A hace un fork y crea el proceso hijo B

Imagen delproceso B

Tabla de procesos

BCPA

BCPB

memoria

Imagen delproceso A

Nuevo PIDNueva descripcin de memoriaDistinto valor de retorno (0 en el hijo)

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Llamadas al Llamadas al sistema.Execsistema.Execint execl(const char *path, const char *arg, ...)int execlp(const char *file, const char *arg, ...)int execvp(const char *file, char *const argv[])Reemplaza la imagen del proceso (Reemplaza la imagen del proceso (cdigo+entornocdigo+entorno))Reemplaza la imagen del proceso (Reemplaza la imagen del proceso (cdigo entornocdigo entorno))

Argumentos:path, file: nombre del archivo ejecutablearg: argumentos

Descripcin:Devuelve -1 en caso de error, en caso contrario no retorna.Cambia la imagen de memoria del proceso.El mismo proceso ejecuta otro programa.Los ficheros abiertos permanecen abiertosLos ficheros abiertos permanecen abiertosLas seales con la accin por defecto seguirn por defecto,las seales con manejador tomarn la accin por defecto.

Llamadas al Llamadas al sistema.Execsistema.Exec

Mapa dememoria

ITabla de procesos

El hImagendel proceso BCP

Mapa dememoria

Tabla de procesos

BCP

El proceso hace un exec

Se borra la imagen de memoriaSe borra la descripcin de la memoria y registrosSe conserva el PID

Objetoejecutable

Bibliotecasistema

Mapa dememoria

Imagendel proceso

Car

gado

r

Tabla de procesos

BCP

Se carga la nueva imagenSe pone PC en direccin de arranqueSe conservan los fd

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Llamadas al sistema. Llamadas al sistema. ExitExit y y WaitWaitintint exitexit((intint status)status)

Argumentos: Cdigo de retorno al proceso padre

Descripcin:Descripcin: Finaliza la ejecucin del proceso. Se cierran todos los descriptores de ficheros abiertos.Se liberan todos los recursos del proceso

pidpid = = waitpidwaitpid((pidpid, &, &statlocstatloc, , optionsoptions))Espera la terminacin de un hijoEspera la terminacin de un hijo

Argumentos:g Devuelve el cdigo de terminacin del proceso hijo.

Descripcin: Devuelve el identificador del proceso hijo o -1 en caso de error. Permite a un proceso padre esperar hasta que termine un proceso hijo.

Devuelve el identificador del proceso hijo y el estado de terminacin del mismo.

Llamadas al sistema. Llamadas al sistema. ExitExit y y WaitWait IIEl padre muere: INIT acepta los hijos

exit()

Init

Proceso Afork()

Init

Proceso A

Init

Proceso A

wait()Init

wait()Init

Proceso B Proceso B exit()Proceso BProceso B

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Llamadas al sistema. Llamadas al sistema. ExitExit y y WaitWait IIIIZombie: el hijo muere y el padre no hace wait

wait()

Init

Proceso A

Init

Proceso A

Init

Proceso A

Init

Proceso A

Init

Proceso Afork()

Proceso B exit()Proceso B

zombieProceso B

zombieProceso B

Cdigo C para crear un procesoCdigo C para crear un proceso

int main(){

pid t pid;

Llamadas al Llamadas al sistema.Ejemplosistema.Ejemplo

pid_t pid;pid = fork(); /* crea un procesoif (pid < 0) { /* error

fprintf(stderr, "Fork ha fallado");exit(-1);

}else if (pid != 0) { /* Es el padre

. /* Cdigo del padrewait(NULL); /* Espera el fin del hijoexit(0); /* El padre termina

} else { /* Es el hijo

execlp ("/bin/ls", "ls", NULL); /* Ejecutar cdigo}

}

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ConceptoConcepto de threadde thread

ThreadsThreads

ConceptoConcepto de threadde threadModelosModelos multithreadmultithreadDiseoDiseo con threadscon threadsThreads en Linux Threads en Linux Threads en JavaThreads en JavaPthreadsPthreads (POSIX threads)(POSIX threads)

Concepto de Concepto de threadthread II

cdigocdigo datosdatos datosdatosficherosficheros cdigocdigo ficherosficheros

Proceso sencillo y multithread:Proceso sencillo y multithread:

pilapila

registrosregistros

pilapila

registrosregistros

pilapila

registrosregistros

threadthread threadthread

cdigocdigo datosdatos datosdatosficherosficheros

registrosregistros pilapila

cdigocdigo ficherosficheros

registrosregistrosregistrosregistrosregistrosregistros

pilapilapilapilapilapila

Proceso con un nico threadProceso con un nico thread Proceso con varios threadsProceso con varios threads

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Estados de los Estados de los threadsthreads

Por thread Contador de programa, Registros Pila Procesos ligeros hijos Estado (ejecutando, listo o bloqueado)

Por proceso Espacio de memoria Variables globales Ficheros abiertos Procesos hijos Proceso Bloqueado por acceso a disco

Bloqueado por comunicacin

Procesos hijos Temporizadores Seales y semforos Contabilidad

Procesos ligeros

Activo

Tipos de Tipos de ThreadsThreads

Threads-kernel (ULT):Gestin the thread en el kernel

Conocidos y gestionados por el ncleo del sistema operativo. y g p pEj, libpthread en Linux o threads en WindowsNT

Threads de usuario (KLT): Gestin the threads a nivel biblioteca de usuario

Conocidos y gestionados por el lenguaje (ej, Java) o una biblioteca de funciones de usuario sin que el ncleo del sistema operativo los conozcaEj Mach c threads fibras de WindowsNTEj, Mach c-threads, fibras de WindowsNT

Threads mixtosConocidos y gestionados por una biblioteca de funciones de usuario que recurre al ncleo del sistema operativo para implementarlos vinculacin o binding segn distintas relaciones: 1 a 1, o varios a 1.

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Modelos de vinculacin de Modelos de vinculacin de ThreadsThreads II ManyMany--toto--One:One: variosvarios threads de threads de usuariousuario soportadossoportados en un en un thread del kernelthread del kernel

Solaris Green ThreadsSolaris Green ThreadsGNU Portable ThreadsGNU Portable Threads

OneOne--toto--One:One: cadacada thread thread de de usuariousuario estest soportadosoportado en un en un th d d l k lth d d l k l

ThreadsThreads de usuariode usuario

Thread del kernelThread del kernelKK

thread del kernelthread del kernelWindows NT/XP/2000Windows NT/XP/2000LinuxLinuxSolaris Solaris posterioresposteriores a v9 a v9 Threads de usuarioThreads de usuario

Threads del kernelThreads del kernelKK KKKKKK

Modelos de vinculacin de Modelos de vinculacin de ThreadsThreads IIII ManyMany--toto--Many:Many: variosvarios threads de threads de usuariousuario soportadossoportados en en variosvariosthread del kernelthread del kernel

Solaris v9Solaris v9Windows NTWindows NT ThreadsThreads de usuariode usuario

Dos Dos nivelesniveles:: similar a M:M similar a M:M peropero cadacada thread thread de de usuariousuario se se puedepuede enlazarenlazar con un con un thread del kernelthread del kernel

Solaris v8Solaris v8

ThreadThread del del kernelkernelKKKK KK

Solaris v8Solaris v8

KK

ThreadsThreads de usuariode usuario

ThreadThread del del kernelkernelKKKK KK

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ParalelizacinParalelizacin utilizando utilizando threadsthreads

Procedimiento 1

P F EjecucinProcedimiento 2

P F

P di i t 2

Esperaen E/S

P F

Procedimiento 1

Ejecucinparalela

jecuc serie

Esperaen E/S

P F

Esperaen E/S

P F

Procedimiento 2 p

ProcesamientoEsperaen E/S

P F

ThreadsThreads en el diseo de servidores en el diseo de servidores

Trabajadorabajado

P tNcleo Sol

icitu

des

P tNcleo Sol

icitu

des

P tNcleo

Distribuidor

Solic

itude

s

PuertoNcleo S PuertoNcleo SPuertoNcleo S

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Diseo con Diseo con threadsthreads

Proceso varios threads Paralelismo y variables

compartidas

Proceso con un solo thread No hay paralelismo

Llamadas al sistema compartidas Llamadas al sistema

bloqueantes por thread Permite divisin de tareas Aumenta la velocidad de

ejecucin del trabajo Programacin concurrente

Simplicidad vs exclusin

Llamadas al sistema bloqueantes

Paralelismo gestionado por el programador

Llamadas al sistema no bloqueantes

Mltiples procesos cooperando Imaginar otra llamada al

mismo cdigo Mutex Variables globales

p p p Permite paralelismo

gestionado por el SO No comparten variables Mayor sobrecarga de

ejecucin

Linux Linux ThreadsThreads Linux se Linux se refiererefiere a los threads a los threads comocomo tareastareas ( (taskstasks) )

La La creacincreacin de threads se de threads se realizarealiza mediantemediante la la llamadallamada al al sistemasistemaclone()clone()

Linux Linux ThreadsThreads

clone()clone()

clone()clone() permitepermite a la a la tareatarea hijahija compartircompartir el el espacioespacio de de direccionesdireccionesde la de la tareatarea padre (padre (procesoproceso))

Java threads se Java threads se puedenpueden crearcrear::Java Java ThreadsThreads

ExtendiendoExtendiendo la la claseThreadclaseThreadImplementandoImplementando el el interfazinterfaz RunnableRunnable

Los threads en Java los Los threads en Java los gestionagestiona::La JVM: green threadsLa JVM: green threadsEl SO: El SO: correspondenciacorrespondencia 1 a 1.1 a 1.

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PThreadsPThreads

El API del standardEl API del standard POSIXPOSIX (IEEE 1003 1c)(IEEE 1003 1c) parapara El API del standard El API del standard POSIXPOSIX (IEEE 1003.1c)(IEEE 1003.1c) paraparacreacincreacin y y sincronizacinsincronizacin de threads de threads

Este API Este API especifcaespecifca el el comportamientocomportamiento de la de la bibliotecabiblioteca de thread, la de thread, la implementacinimplementacin serser el el desarrollodesarrollo de de laslas especificacionesespecificaciones de de estaesta bibliotecabiblioteca

Es Es muymuy normal en SSOO normal en SSOO tipotipo UNIX (Solaris, Linux, UNIX (Solaris, Linux, yy pp ( , ,( , ,Mac OS X)Mac OS X)

Servicios POSIX para Servicios POSIX para threadsthreads

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*func)(void *), void *arg)

Crea un thread que ejecuta "func" con argumento "arg" y atributos "attr".Los atributos permiten especificar: tamao de la pila prioridad poltica deLos atributos permiten especificar: tamao de la pila, prioridad, poltica de planificacin, etc. Existen diversas llamadas para modificar los atributos.

int pthread_join(pthread_t thid, void **value)Suspende la ejecucin de un thread hasta que termina el thread con identificador "thid". Devuelve el estado de terminacin del thread.

int pthread_exit(void *value)Permite a un thread finalizar su ejecucin, indica el estado de terminacin.

pthread_t pthread_self(void)Devuelve el identificador del thread que ejecuta la llamadaDevuelve el identificador del thread que ejecuta la llamada.

int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate)Establece el estado de terminacin de un thread.Si "detachstate" = PTHREAD_CREATE_DETACHED el thread liberara sus recursos cuando finalice su ejecucin.Si "detachstate" = PTHREAD_CREATE_JOINABLE no se liberarn

los recursos, es necesario utilizar pthread_join().

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Jerarqua de Jerarqua de threadsthreads threadsthreadsProceso ligero A

No independ.

p_create

p_createp_create

Proceso ligero B

Proceso ligero D

Proceso ligero C

p_joinp_exit

p_exit

p_exitligero B

Programa de ejemplo IPrograma de ejemplo I#include #include #define MAX_THREADS 10void func(void) {void func(void) {

printf("Thread %d \n", pthread_self());pthread_exit(0);

}main() {

int j;pthread_attr_t attr;pthread_t thid[MAX_THREADS];pthread attr init(&attr);pthread_attr_init(&attr);for(j = 0; j < MAX_THREADS; j ++)

pthread_create(&thid[j], &attr, func, NULL);for(j = 0; j < MAX_THREADS; j ++)

pthread_join(thid[j], NULL);}

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Programa de ejemplo IIPrograma de ejemplo II#include #include #define MAX_THREADS 10

void func(void) {printf("Thread %d \n", pthread_self());

pthread_exit(0);}

main() {int j;pthread_attr_t attr;pthread_t thid[MAX_THREADS];

pthread_attr_init(&attr);pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);

for(j = 0; j < MAX_THREADS; j ++)pthread_create(&thid[j], &attr, func, NULL);

sleep(5);}

PlanificacinPlanificacin a a mediomedio y largo y largo plazoplazoPlanificacinPlanificacin a a cortocorto plazoplazoFIFO FCFSFIFO FCFS

PlanificacinPlanificacin

FIFO FCFSFIFO FCFSSJF, SRTFSJF, SRTFPrioridadesPrioridadesRoundRound--robinrobinTiempo realTiempo realPlanificacinPlanificacin de de PthreadsPthreadsPlanificacinPlanificacin en POXISen POXISPlanificacinPlanificacin en POXISen POXISPlanificacinPlanificacin en Linux en Linux PlanificacinPlanificacin en Windowsen Windows--NTNTServiciosServicios POXIS POXIS parapara planificacinplanificacin

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Planificacin A largo plazo (aadir procesos a ejecutar) A medio plazo (aadir procesos a RAM desde disco)

A t l ( ti l UCP)

Planificacin de la CPU Planificacin de la CPU

A corto plazo (qu proceso tiene la UCP) Planificacin de E/S

Tipos de planificacin Sin expulsin: el proceso conserva la UCP mientras desee. Con expulsin: el SO quita la UCP al proceso

Exige un reloj que interrumpe peridicamenteExige un reloj que interrumpe peridicamente

Colas de procesos Por prioridad Por tipo

Planificacin a medio y largo plazoPlanificacin a medio y largo plazo

Nuevos de estados de los procesos:Nuevos de estados de los procesos:

En En esperaespera (Bach): (Bach): EsperaEspera entrarentrar en el en el sistemasistema

SuspendidoSuspendido: : En En esperaespera de de asignacinasignacin de de memoriamemoriaSuspendidoSuspendido y y bloqueadobloqueadoSuspendidoSuspendido y y listalista

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Estados de los procesos IIEstados de los procesos II

Diagrama de estados de los procesos:Diagrama de estados de los procesos:

se admitese admite terminaterminase interrumpese interrumpe

se admitese admite

Espera E/S Espera E/S o un evento o un evento se planificase planifica

En esperaEn espera

ListoListo EjecucinEjecucin

ZombieZombie

se expulsase expulsaa discoa discoSuspendidoSuspendido

y listoy listo

se recuperase recuperade discode disco

Termina la Termina la E/S o elE/S o elevento evento

BloqueadoBloqueadoSuspendidoSuspendido

yybloqueadobloqueado

Termina la Termina la E/S o elE/S o elevento evento

se expulsase expulsaa discoa disco

Planificacin a corto plazo: cuando un proceso:1. Se bloquea2 P d j t d li t

Planificacin a corto plazo Planificacin a corto plazo

2. Pasa de ejecutando a listo3. Pasa de bloqueado a listo4. Termina

La planificacin en los casos 1 y 4 es no expulsora (nonpreemptive) En el resto de casos es expulsora (preemptive)

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MXIMIZARMXIMIZAR Utilizacin de la CPU que sea mxima Productividad bach (throughput) # de procesos que se procesan por

unidad de tiempo

Criterios de planificacin Criterios de planificacin

p

MNIMIZARMNIMIZAR Tiempo de respuesta (Turnaround) tiempo en ejecutar un trabajo en

particular Tiempo de espera tiempo que un proceso pasa en la cola de listos Tiempo de respuesta interactivo tiempo que pasa desde que se enva

el trabajo hasta que se obtiene una respuesta

CONSEGUIRCONSEGUIR Reparto equitativo del procesador Cumplimiento de plazos (tiempo real) Calidad de servicio (sistemas multimedia)

FIFO FCFSFIFO FCFS Organizacin en una lista ordenada por tiempo de llegada

SJF, SRTFSJF, SRTF Organizacin en lista ordenada por tiempo previsto de ejecucin

Algoritmos de planificacin I Algoritmos de planificacin I

Bach: tiempo previsto para la ejecucin de un proceso Interactivo: tiempo previsto para la prxima rfaga de CPU

Prioridades Fjas o dinmicas Organizacin en una lista ordenada por prioridades calculadas

RoundRound--RobinRobin Organizacin en una lista circular con quantos de tiempo

Expropiacin por agotamiento del quanto y replanificacin Expropiacin por agotamiento del quanto y replanificacin Lotera

Se asigna a cada proceso un rango de valores y se genera un nmeroa leatorio

Tiempo real A plazo fijo: EDF (prioridades dinmicas) Peridicos: RMS (prioridades estticas)

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Procesos T. cmputoP1 24P2 3P3 3

FIFO FirstFIFO First--Come, FirstCome, First--Served (FCFS) IServed (FCFS) I

P3 3Suponiendo que los procesos llegan en el siguiente orden

P1 , P2 , P3 El diagrama de Gantt es:

P1 P2 P3

Tiempo de espera para: P1 = 0; P2 = 24; P3 = 27

Tiempo medio de espera: (0 + 24 + 27)/3 = 17

24 27 300

Suponiendo que los procesos llegan en el siguiente ordenP2 , P3 , P1

FIFO FirstFIFO First--Come, FirstCome, First--Served (FCFS) IIServed (FCFS) II

2 , 3 , 1 El diagrama de Gantt es:

P1P3P2

63 300

Tiempo de espera para: P1 = 6; P2 = 0; P3 = 3 Tiempo medio de espera: (6 + 0 + 3)/3 = 3 Mucho mejor que el caso anterior Efecto Convoy: los procesos cortos detrs de los largos

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ShortestShortest--JobJob--First (SJF) Scheduling IFirst (SJF) Scheduling I

Asocia a cada proceso el tiempo previsto de ejecucin. Seleccionapara ejecutar el proceso con menor tiempo.

Dos esquemas: No No expulsorexpulsor (nonpreemptive) una vez planificado sigue en la

CPU hasta que completa su rfaga de CPU. ExpulsoExpulsor (preemptive) si llega un nuevo proceso con un

tiempo menor que el que se est ejecutanto, este ltimo se expulda. Tambin se llama

Shortest-Remaining-Time-First (SRTF) SJF SJF eses ptimoptimo da el menor tirmpo de espera medio para un

conjunto de procesos. ProblemaProblema: : se debe suministrar el siguiente tiempo de rfaga

-> estimacin teniendo en cuenta las anteriores

Procesos T. llegada T. cmputoP1 0.0 7P 2 0 4

EjemploEjemplo de SJF no de SJF no expulsivoexpulsivo

P2 2.0 4P3 4.0 1P4 5.0 4

SJF (no-expulsivo)

P1 P3 P2

73 160

P4

8 12

Tiempo medio de espera = (0 + 6 + 3 + 7)/4 = 4

73 160 8 12

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Procesos T. llegada T. cmputoP1 0.0 7

EjemploEjemplo de SJF de SJF expulsivoexpulsivo

P2 2.0 4P3 4.0 1P4 5.0 4

SJF (expulsivo)

P1 P3P2 P4P2 P1

Tiempo medio de espera = (9 + 1 + 0 +2)/4 = 3

42 110 5 7 16

PlanificacinPlanificacin basadabasada en en prioridadesprioridades II

Se asocia un nmero de prioridad (entero) a cada proceso

La CPU ejecuta el proceso de mayor prioridadLa CPU ejecuta el proceso de mayor prioridad(menor entero mayor priodad)

Expulsivo No expulsivo

SJF es un planificador de prioridad, en el que la prioridad es el tiempo de cmputo de cada rfaga de CPU (a menor rfaga mayor

i id d)prioridad).

Problema Inanicin (starvation) el proceso de menor prioridadpuede no ejecutarse nunca

SolucinSolucin Envejecimiento (aging) a medida que pasa el tiempo, el proceso aumenta su prioridad

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PlanificacinPlanificacin basadabasada en en prioridadesprioridades IIII

Establecimiento de prioridades: InternoInterno: : uso de la memoria, bloqueos de E/S, duracin

estimada de la siguiente rfaga de CPU

Procesos T. llegada T. Rfaga estimado PrioridadP1 0.0 7 3P2 2.0 4 2P3 4.0 1 1P4 5.0 4 2

Externo: coste, frecuencia, importancia,..

Procesos T. llegada Frecuencia PrioridadP1 0.0 1 4P2 2.0 3 2P3 4.0 6 1P4 5.0 2 3

Round Robin (RR)Round Robin (RR)

Cada proceso tiene una unidad de tiempo de CPU (quantum), normalmente 10-100 milliseg. Cuando pasa el proceso es expulsado y puesto en la cola de Listosp

Si hay n procesos en la cola de Listos, y el quantum es q, a cada proceso le toca 1/n del tiempo CPU en trozos de al menos q unidades de tiempo cada uno.

Ningn proceso espera ms de (n-1)q unidades de tiempo.

Performance q grande FIFO q pequeo q debe ser grande respecto al tiempo de cambio de

contexto (latencia) para que el overhead no sea demasiado grande

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EjemploEjemplo de RR con Quantum = 20de RR con Quantum = 20

Process Burst TimeP1 531P2 17P3 68P4 24

El diagrama de es:

P1 P2 P3 P4 P1 P3 P4 P1 P3 P3

Normalemente , la media de turnaround es mayor que en SJF, pero mejor tiempo de respuesta

1340 20 37 57 77 97 117 121 154 162

El quantum y la El quantum y la latencialatencia de de cambiocambio de de contextocontexto

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El El tiempotiempo de Turnaround de Turnaround varavara con el Quantumcon el Quantum

Colas multilevel IColas multilevel I

La cola de Listos se particiona en colas separadas :foreground (interactivo)background (batch)

Cada cola tiene su propio algoritmo de planificacin foreground RR background FCFS

La planificacin se aplica entre las colas: Planificacin de prioridad fija; (se sirven todos de foreground y

despus de background) Se puede producir inanicindespus de background). Se puede producir inanicin. Rodaja de tiempo cada cola tiene una cierta cantidad de

tiempo de CPU time que se reparte entres sus procesos; ej.., 80% to foreground in RR y 20% to background in FCFS

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Colas multilevel IIColas multilevel II

Tres colas: Q0 RR con quantum de 8 milisegundos y FIFO Q1 RR con quantum de 16 milisegundos y FIFO

Q FIFO

Colas multilevel con Colas multilevel con realimentacinrealimentacin

Q2 FIFO

Planificacin Un nuevo trabajo llega a la Q0 con planificacin FIFO. Cuando

gana la CPU, se ejecuta 8. Si no termina se mueve a Q1. En Q1 se sirve con FIFO y se le dan 16 m. Si no termina se

mueve a Q1.

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PlanificacinPlanificacin en en TiempoTiempo realreal

TiempoTiempo real real duroduro o o crticocrtico (Hard real-time) las tareas se debecomplentar dentro de un plazo preestablecido (con unas garantasde tiempo)de tiempo) RMA: Asignas las prioridades segn la frecuencia (tareas

peridicas e independientes). Garantiza que cumplen el plazopara una utilizacin del procesador < 70%

EDF: Primero la tarea que antes cumpla en plazo (prioridadesdinmica). Ms dificil de implementar que el anterior. La utilizacin del procesador puede ser del 100%

TiempoTiempo real real blandoblando o no o no crticocrtico (Soft real-time) las tareascrticas deben teber prioridades ms altas que las que no lson de tiempo real.

Tarea Cmputo Plazo= T Prioridad

1 4 10 12 4 15 2

PlanificacinPlanificacin en en TiempoTiempo real. RMS Ireal. RMS I

3 10 35 3

1

2

3tiempo

Tiempo de cmputo (C) Fin de periodo (T = Periodo )

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PlanificacinPlanificacin en en TiempoTiempo real. RMS IIreal. RMS II

Utilizacin del procesador pora una tarea i Ui = Ci

Ti

Utilization del procesador para n tareas U(n) = n(2 - 1)1n

Resultados:

Si Ui U(n) el conjunto de tareas es planificableSi Ui U(n) el conjunto de tareas es planificable. If Ui > 1 el conjunto de tareas es no planificable. Si U(n) < Ui el conjunto de tareas es inconcluso

*si todas las tareas cumplen su plazo en el primer hiperperiodo el conjunto de tareas es planificable.

Tarea Cmputo Plazo= T Prioridad

1 4 10 12 4 15 2

PlanificacinPlanificacin en en TiempoTiempo real. RMS IIIreal. RMS III

3 10 35 3 U(3) = 3(21/3 1) = 0.779

Resultados:U1+2 = 0.667, planificanle.Sin embargo, 0.779 < 0.953 < 1

U1 = 4 / 10 = 0.4

U2 = 4 / 15 = 0 267 Por lo que es inconcluso para 3.

Si las tareas cumplen el plazo en el primer HIPERPERIODO (35 en este caso)son planificables

U2 4 / 15 0.267

U3 = 10 / 35 = 0.286

Utotal = 0.953

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Las prioridades se asignan de acuerdo a sus plazos:

El plazo ms corto, la prioridad mayor;

PlanificacinPlanificacin en en TiempoTiempo real. EDFreal. EDF

El plazo ms largo, la prioridad menor.

PlanificacinPlanificacin en POSIX Ien POSIX I

Cada poltica de planificacin lleva asociado un rango con al menos 32 niveles de prioridad.

El planificador elegir el proceso o thread con la prioridad ms alta

Polticas de planificacin Para comparticin de tiempo prioridad variable

Otra (SCHED_OTHER) Para tiempo real prioridad fija, superior a SCHED_OTHER

FIFO (SCHED_FIFO) Cclica (SCHED_RR)

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PlanificacinPlanificacin SCHED_OTHER en LINUX SCHED_OTHER en LINUX Funcionamiento general

LINUX divide el tiempo de CPU en pocas (epoch) En cada poca cada proceso tiene un quantum de tiempo que se le

asigna al comenzar la poca Cuando un proceso agota su quantum se le expulsa y se selecciona

otro proceso ejecutable Un proceso puede ser seleccionado mltiples veces mientras le

quede quantum Por ejemplo, puede haber sido expulsado tras una E/S, propia o

ajena, y luego vuelto a asignar la CPU La poca termina cuando todos los procesos ejecutables han

agotado su quantumE t i l t l En ese momento, se reasigna los quantum para la poca siguiente LINUX favorece los procesos que no han agotado su quantum en la poca anterior

La prioridad est relacionada con el quantum restante (a mayor quantum, mayor prioridad)

PlanificacinPlanificacin PthreadPthread

Polticas de planificacin a definir como en procesos. Ambitos de planificacin:p

PTHREAD_SCOPE_PROCESS: Planificacin local La librera de threads decide que thread se ejecuta.

PTHREAD_SCOPE_SYSTEM: Planificacin global El kernel decide qu thread se ejecuta.

Los atributos de planificacin se pueden aadir mediante servicios a los atributos de creacin de un thread:

#include int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int scope); int pthread_attr_getscope(const pthread_attr_t *attr, int *scope); int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr, int policy); int pthread_attr_getschedpolicy(const pthread_attr_t *attr, int *policy);

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PlanificacinPlanificacin en Windows NT Ien Windows NT I

Iniciado Sit l lIniciado Situar en la colade listos

Reiniciado

Ejecucinfinalizada

Esperaterminada

Fin de bloqueo

Seleccionado Expulsado

Pila del kernelen swap

Pila del

Listo

Finalizado

Bloqueado

Bloqueado

Cambio de contexto. Comienzo de ejecucin

Seleccionadopara

ejecucin

Expulsado

Expulsado

kernel en memoria

ReservaEjecucin

Transicin

PlanificacinPlanificacin en Windows NT IIen Windows NT II

Pt: PrioridadesPt: Prioridades relativas dethreads

Promocin dinmica:+n si se desbloquea (hasta 15)

Decaimiento dinmico:Decaimiento dinmico:-1 si agota el quantum (hasta Pt)

Anti-inanicin:Si no se ha ejecutado en los ltimos 3 segundos, adopta prioridad 15 para ejecutar 2*quantum

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Servicios POSIX para planificacin IServicios POSIX para planificacin I

Modificar la prioridad de un proceso

#include

Modificar la prioridad de un proceso int sched_setparam(pid_t pid, const struct_param

*param);

Modificar la prioridad y la poltica int sched_setscheduler(pid_t pid, const sched_param

*param);

Obtener los parmetros de planificacin de un proceso int sched_getparam(pid_t pid, const struct_param

*param);

Obtener la prioridad de un proceso int sched_getscheduler(pid_t pid);

CaptuloCaptulo 4: Gestin de 4: Gestin de procesosprocesos

Seales y excepcionesSeales y excepcionesTemporizadoresTemporizadoresServidores y Servidores y demoniosdemonios

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Seales ISeales ISeal: Mecanismo por el que un proceso puede ser notificado de, o afectado por, un evento que se produce en el sistema:

- excepciones detectadas por hardware- expiracin de una alarma o temporizador- finalizacin de una operacin de I/O asncrona- llegada de un mensaje- invocacin de la funcin kill() y similares-actividad del terminal, etc.

Nmero de seal:Entero positivo que identifica una seal. Existen tambin constantes predefinidas para dar nombre a las seales

Seales IISeales II

Las seales son interrupciones al proceso Envo o generacin

Proceso- Proceso (dentro del grupo) con el killProceso Proceso (dentro del grupo) con el kill SO - Proceso

SealProceso

Cdigo

ProcesoFuncin

tratamiento

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Seales IIISeales III

UnaUna sealseal se se puedepuede generargenerar parapara un un procesoproceso o o paraparaun thread.un thread.

CadaCada thread thread tienetiene unauna mscaramscara de de sealesseales, , queque define define laslas sealesseales bloqueadasbloqueadas..

La La mscaramscara se se heredahereda del padredel padre SealSeal no no bloqueadabloqueada: se : se entregaentrega

IgnorarIgnorar TerminarTerminar elel procesoprocesoTerminarTerminar el el procesoproceso EjecutarEjecutar manejadormanejador

SealSeal bloqueadabloqueada: : quedaqueda pendiientependiiente hastahasta queque se se aceptaacepta con con sigwaitsigwait()()

Tratamiento de Tratamiento de seales Iseales I

OpcionesOpciones parapara tratartratar unauna sealseal::

EnviarEnviar la la sealseal al thread al al thread al queque la la sealseal se se refiererefiereqq EnviarEnviar la la sealseal a a todostodos los threads del los threads del procesoproceso AsignarAsignar un thread un thread especficoespecfico parapara recibirrecibir todastodas laslas

sealesseales del del procesoproceso

CadaCada sealseal se se tratatrata mediantemediante un un manejadormanejador

1.1. La La sealseal se genera se genera porpor un un eventoevento particularparticular2.2. La La sealseal se se envaenva al al procesoproceso3.3. La La sealseal se se tratatrata

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Hay muchos tipos de seales, segn su origen SIGILL instruccin ilegal SIGALRM vence el temporizador

Tratamiento de Tratamiento de sseales IIeales II

SIGALRM vence el temporizador SIGKILL mata al proceso

El SO las transmite al proceso El proceso debe estar preparado para recibirla

Especificando un procedimiento de seal con sigaction() Enmascarando la seal con sigprogmask()

Si no est preparado accin por defectoSi no est preparado accin por defecto El proceso, en general, muere Hay algunas seales que se ignoran o tienen otro efecto

El servicio pause() para el proceso hasta que recibe una seal

Seales. Seales. Ejemplo UnixEjemplo Unix/* Programa A. Fichero Fichero padre.c* Manda ejecutar el programa B* Lee caracteres del terminal y cada vez que detecta salto de linea* envia una seal al proceso B*/#include #include #include #include #include

pid_t resp;char buf[1];

main() {resp = fork();if (resp == 0)

if (execlp("./hijo","hijo", NULL) == -1) {perror("exec"), exit(1);

}

while (read(0, buf, 1) == 1) {if (buf[0] == '\n') {

kill(resp, SIGUSR2);}

}}

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Seales. Seales. Ejemplo UnixEjemplo Unix/* Programa B. Fichero hijo.c* Crea un fichero y escribe en l* una lnea por cada seal que recibe, hasta un mximo de 5*/#include #include #include #include

int fd, n=5;

void proc(int arg) {n--;return;

}

int main() {signal(SIGUSR2, proc);if ((fd = open("fichero", O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY)) == -1) {

perror("open"); exit(1);}

while (n!= 0) {pause();write(fd, "Linea\n", 7);

}return 0;

}

ExcepcionesExcepciones

Evento que ocurre durante la ejecucin de un programa y que requiere la ejecucin de un fragmento de cdigo fuera del flujo normal de ejecucin.

Manejo de excepcion en Javatry {

Bloque donde puede producirse una excepcin}catch {Bloque que se ejecutar si se produce unaBloque que se ejecutar si se produce una

excepcinen el bloque anterior

}

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TemporizadoresTemporizadores

El SO mantiene un temporizador por proceso El proceso activa el temporizador con alarm()

El SO enva una seal SIGALRM al proceso cuando vence su temporizador

Proceso servidorProceso servidor Es un proceso que:

Est pendiente de recibir rdenes de un proceso cliente Estructura de bucle infinito

PROCESOSERVIDOR

PROCESOSCLIENTES

RECURSO

Uso de puertos de comunicacin

Servidor secuencial: El servidor mismo ejecuta las rdenes

Servidor paralelo: Delega ejecucin las rdenes a threads o procesos hijos

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Proceso servidor. FuncionamientoProceso servidor. Funcionamiento

Puerto A Puerto A Puerto A Puerto B

ServidorPadre

ServidorHijo

Cliente A Cliente A

a) b) c)

ServidorPadre

ServidorPadre

Procesos cliente y servidor en mquinas distintas

Proceso servidor.Proceso servidor. Mquinas distribuidas Mquinas distribuidas

ClientePuerto

Servidorficheros

Servidorimpresin

Servidore_mail

SO SO SO SO

RED

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Procesos demoniosProcesos demonios

Es un proceso que ejecuta: En background (su padre no le espera)En background (su padre no le espera) No asociado a un terminal o proceso login Que espera que ocurra un evento Funciona como servior O que debe realizar una tarea de forma peridicas

Caractersticas Se arrancan al iniciar el sistemaSe arrancan al iniciar el sistema No mueren Estn normalmente en espera de evento No hacen el trabajo, lanzan otros procesos o procesos ligeros

Ejemplos:Telnetd, httpd, lpd

Servicios POSIX para Servicios POSIX para seales seales II

include #include g

Manipular conjuntos de seales:

int sigemptyset (sigset_t *set);int sigfillset (sigset_t *set);

int sigaddset (sigset_t *set, int signo);

int sigdelset (sigset_t *set, int signo);

int sigismember (const sigset_t *set, int signo);

Estas funciones no afectan de forma directa al comportamientodel sistema

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Servicios POSIX para Servicios POSIX para seales IIseales II

Examinar y cambiar la accin asociada a una seal (armado):int sigaction (int sig, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact); si act es NULL, la accin actual no se cambia si oact no es NULL, la accin actual se devuelve en *oact

Enviar una seal a un proceso:int kill (pid_t pid, int sig);

Enviar una seal a un thread:pthread kill(pthread t thread int sig)pthread_kill(pthread_t thread, int sig);

Aceptar una seal bloqueada:int sigwait (const sigset_t *set, int *sig);

Servicios POSIX para Servicios POSIX para seales IIIseales IIIMscara de seales:

int sigprocmask (int how, sigset_t *set, sigset_t *oset); Permite modificar o examinar la mscara de seales de un proceso.

int sigpending (sigset_t *set); Devuelve el conjunto de seales bloqueadas pendientes del proceso.

Espera de seales:int pause(void); Bloquea al proceso hasta que llegue una seal.

Servicios de temporizacin:unsigned int alarm(unsigned int seconds); Activa un temporizador

unsigned int sleep(unsigned int seconds); El proceso se suspende en num de segundos.