1. Creación y terminación de procesos:
* Creación de procesos: El sistema operativo proporciona llamadas al sistema (por ejemplo, `Fork ()` en sistemas similares a unix) que permiten a los procesos crear nuevos procesos (procesos infantiles). Esto implica asignar recursos como la memoria, crear un bloque de control de procesos (PCB) y programar el nuevo proceso.
* Terminación del proceso: Los procesos pueden finalizar voluntariamente (por ejemplo, llamando a `Exit ()`) o involuntariamente (por ejemplo, debido a un error o siendo terminado por el sistema operativo). La terminación implica la liberación de recursos en poder de las tablas del sistema y actualización del sistema.
2. Programación de procesos:
Esto determina qué proceso se ejecuta en la CPU en un momento dado. El sistema operativo emplea varios algoritmos de programación (por ejemplo, a primera vista, por primera vista (FCF), el trabajo más corto primero (SJF), Round Robin, la programación de colas multinivel) para optimizar la utilización de recursos y lograr la equidad. La elección del algoritmo afecta el rendimiento, la capacidad de respuesta y el rendimiento del sistema.
3. Control de procesos:
El sistema operativo proporciona mecanismos para controlar procesos, que incluyen:
* Sincronización del proceso: Asegurar que múltiples procesos cooperen correctamente al acceder a recursos compartidos, evitando las condiciones de carrera y la corrupción de datos. Esto a menudo implica el uso de primitivas de sincronización como semáforos, mutexes y monitores.
* Comunicación entre procesos (IPC): Habilitar procesos para comunicar e intercambiar datos entre sí. Los mecanismos de IPC incluyen tuberías, colas de mensajes, memoria compartida y sockets.
* Manejo de punto muerto: Detección y resolución de puntos muertos, situaciones en las que dos o más procesos se bloquean indefinidamente, esperando unos a otros para liberar recursos.
* Estados del proceso: Seguimiento del estado de cada proceso (por ejemplo, en ejecución, listo, bloqueado/esperando). El sistema operativo gestiona las transiciones entre estos estados en función de eventos como solicitudes de E/S o interrupciones del temporizador.
4. Bloque de control de procesos (PCB):
El PCB es una estructura de datos mantenida por el sistema operativo para cada proceso. Contiene información esencial sobre el proceso, incluyendo:
* ID de proceso (PID): Un identificador único para el proceso.
* Estado de proceso: El estado actual del proceso (en ejecución, listo, bloqueado).
* contador del programa: La dirección de la siguiente instrucción que se ejecutará.
* Registros de CPU: Los valores de los registros de la CPU.
* Información de gestión de memoria: Información sobre la asignación de memoria del proceso.
* Información de estado de E/S: Información sobre los dispositivos de E/S utilizados por el proceso.
5. Gestión de la memoria:
Estrechamente vinculado a la gestión de procesos, la gestión de la memoria asigna y desinfla la memoria a los procesos, asegurando que cada proceso tenga la memoria necesaria para ejecutar y que los procesos no interfieran con el espacio de memoria del otro. Esto implica técnicas como paginación, segmentación y memoria virtual.
En resumen: La gestión de procesos es un componente crucial del sistema operativo que orquesta la ejecución de procesos, gestionando su creación, programación, control y terminación, asegurando la utilización eficiente de los recursos y la prevención de conflictos. La eficiencia y la equidad de la gestión de procesos del sistema operativo afectan directamente el rendimiento general del sistema y la experiencia del usuario.