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Gestión de Procesos, Puede ser llamada de nuevo e interrumpida en medio de…

- - - - Problema productor-consumidor
        
        Hay dos hilos, uno como productor de elementos de un vector y otro como consumidor de dichos elementos
        
        No hay problema cuando no coinciden en su tiempo de ejecución, pero si hay al contrario, porque ambos acceden y manipulan el mismo dato
        
        Este problema también ocurre en manipulación estructuras de datos
      - Exclusión mutua
        
        Procedimiento mediante el cual se controla el acceso a la sección crítica del código (sección donde se acceden a variables y otros recursos compartidos), prohibiendo que otro hilo se ejecute también en una sección crítica al mismo tiempo
      - Otro problema es la espera ocupada porque gasta tiempo de CPU inútilmente, (usando mejor señales como esperando)
  - - - Posee un contador interno que se inicializa, por lo que un semáforo inicializado a N solo permite que N hilos ejecuten la sección crítica al mismo tiempo.
    - - Anónimo
        
        Solo existen en el espacio de direcciones del proceso que los crea, estando disponibles para sincronizar hilos del mismo proceso.
      - Con nombres
        
        Son públicos al resto del sistema
    - - Un semáforo para la exclusión mutua entre ambos hilos al insertar y extraer elementos del vector.
      - Una solución es usar dos semáforos, uno para que cuente el número de elementos en el vector y otro para contar el número de huecos libres
  - - - wait(mutex)
        
        Cuando un hilo desea esperar al evento que de la variable de condición, teniendo que haber conseguido el mutex, liberado cuando esta en esperando
        
        Varios hilos pueden usarlo, a la espera de que se use notify
      - notify
        
        Un hilo notifica el suceso del evento a los que están esperando, consiguiendo el mutex liberado por el wait, retornando wait para seguir ejecutándose
      - notifyAll
        
        Un hilo notifica el suceso del evento a los que están esperando, todos son despertados e intentan adquirir el mutex que liberaron al llamar a wait. Cuando lo consiguen, retornan de wait para seguir ejecutándose, si todos hicieron wait sobre el mismo mutex, retorna wait de uno en uno, porque solo un hilo puede tener el mutex al mismo tiempo.
      - Problema Secciones críticas
        
        Para la exclusión mutua usamos un mutex, protegiendo la sección crítica
        
        Para indicar cuando el vector está lleno o que esté vacío, usamos dos variables de condición
  - - - Se asegura la ejecución segura de estructuras compartidas de datos, por múltiples hilos al mismo tiempo
        
        En POSIX
        
        La mayoría de las funciones son seguras, excepto algunas muy concretas, pero existen variantes de ellas que si lo son (strerror() -> strerror_r())
  - - - Los mutex con esta técnica se les denomina, spinlocks (usados habitualmente en el núcleo)
- - - - send(message)
      - receive(&message)
  - - - Fácil implementación del SO pero complejo uso de la interfaz por las aplicaciones
    - - Compleja implementación del SO pero una fácil prorgamación de las aplicaciones
    - - Sistema donde conservan los espacios entre los mensajes recibidos
  - - - Comunicación indirecta
        
        Mensajes enviados a buzones, maillox o puertos
        
        send( P, message ) para mandar un mensaje al puerto «P»
        receive( P, &message ) para recibir un mensaje del puerto «P».
      - Comunicación directa
        
        Se nombran explícitamente al receptor
        
        Direccionamiento asimétrico
        
        El proceso que envía identifica a que recibe
        
        send( A, message ) receive( &pid, &message )
        
        Direccionamiento simétrico
        
        Tanto el proceso enviado como recibido se identifican
        
        send( A, message ) receive( A, &message )
  - - - Sin buffering
        
        No pueden haber mensajes esperando en el enlace (bloqueándose la transmisión hasta que llegue al receptor)
      - Buffering automático
        
        Capacidad limitada (bloqueándose la transmisión hasta que haya espacio en la cola)
        
        Capacidad ilimitada (la transmisión nunca espera)
  - - - Síncrono, el proceso transmisor se bloquea cuando no queda espacio en la cola
      - Asíncrono, el proceso transmisor nunca se bloquea
    - - Asíncrono, el receptor nunca se bloquea
      - Síncrono, el receptor se bloquea cuando no hay mensajes en la cola y hasta que llegue alguno.
  - - - Comunicación indirecta, con tamaño de mensaje variable, buffering con capacidad limitada y que soporta operaciones asíncronas.
    - - Kill
        
        Comunicación directa, tamaño fijo,
    - - Mecanismo de paso de mensajes de comunicación indirecta, orientada a flujos, capacidad limitada y, generalmente, comunicación síncrona
        
        Tuberías anónimas
        
        Existen en el espacio de direcciones del proceso que las crea, teniendo que heredarse para otros procesos
        
        Tuberías con nombres
        
        Públicas para el sistema, usadas en cliente-servidor
    - - Un solo extremo en un enlace de comunicación bidireccional
        
        Mecanismo de paso de mensajes de comunicación indirecta, que admite tanto comunicación orientada a flujos como mensajes de tamaño variable, buffering de capacidad limitada y tanto comunicación síncrona como asíncrona
- - - - Segmento de código
        
        Instrucciones ejecutables (.text)
      - Segmento de datos
        
        Variables globales y estáticas (.data)
      - Segmento BBS
        
        Variables no inicializadas (.bss)
      - Pila
        
        Datos temporales, parámetros, dir, entre otros..
      - Montón
        
        Espacio de memoria asignado en la ejecución (heap)
      - Información sobre el estado actual de ejecución:
        
        Contador de programa, registros de la CPU, entre otros...
    - - Nuevo, en proceso de creación
      - Ejecutando, ejecutándose en CPU, escogido de estado preparado
      - Esperando, esperando un evento
      - Preparado, esperando ha usar la CPU
      - Terminando, ha finalizado y devuelve los recursos asignados
    - - Almacena
        
        Estado del proceso, estado actual
        
        Contador de programa, dirección de la próxima instrucción
        
        Registros de la CPU, valor de estos
        
        Información
        
        Planificación de CPU
        
        Gestión de memoria
        
        Registro, cantidad de CPU, límites de tiempo, etc
        
        Estado de la E/S, lista de E/S por procesos
    - - Cola de trabajo
        
        Todos los trabajos del sistema
      - Cola de preparados
        
        Procesos preparados
      - Cola de espera
        
        Procesos esperando, pasando automáticamente a preparados y su cola
      - Cola de dispositivos
        
        Procesos que están esperando a un E/S
    - - Planificador largo plazo, selecciona los trabajos desde la cola de trabajos (almacenamiento sec.)
        
        Sistemas multiprogramados
      - Planificador corto plazo, selecciona los procesos de la cola de preparados a la CPU
      - Planificador medio plazo, saca procesos de memoria, devolviéndolos cuando haya espacio
        
        No se utiliza, al usar técnicas de memoria virtual
    - - Contador de programa
      - Registro de CPU
      - Estado del proceso
      - Información de gestión de la memoria
    - - Procesos independientes, no puede ser afectado por otros procesos del sistema
      - Procesos cooperativos, pueden ser afectados por procesos del sistema
      - Comunicación entre procesos
        
        Memoria compartida
        
        Usa regiones compartidas de la memoria para compartir información
        
        Paso de mensajes
        
        Usan funciones del S.O. para enviar mensajes entre ellos sin compartir memoria
- - - - Identificador, contador de programa, registros de la CPU, la pila, el código del programa, los segmentos BBS y de datos y el montón y otros recursos del proceso (Sockets,tuberias,etc)
  - - - Comunicación asíncrona
        
        Más económico, pero más difícil de programar
      - Múltiples procesos
        
        Realiza tareas simultáneamente, pero es costoso al crear y gestionar procesos y no comparten memoria
  - - - Hilos a nivel usuario, se inserta una librería en el espacio usuario, sin requerir ningún soporte especial, repartiendo dicha librería el tiempo de ejecución entre sus hilos
      - Hilos a nivel núcleo, librería en el espacio del núcleo, accediendo a esta llamando al sistema, que escoge un hilo preparado y el cambio de contexto asigna un hilo distinto
      - TCB (bloque de control de hilos) guarda la información privada del hilo necesaria y un puntero a su PCB (bloque de control de procesos) con el resto de la información
    - - Muchos a uno
        
        Muchos hilos usuarios mapeados en un único hilo núcleo, se reparte tiempo de CPU entre los diferentes hilos del sistema, la librería reparte el tiempo hilos núcleo entre hilos usuario
        
        Ventajas
        
        Los hilos usuario son más baratos al estar su librería en el espacio usuario, mientras que los núcleo más recursos
        
        El uso de la librería en el usuario es más sencilla al llamar simplemente a funciones
        
        Cuando hay cambios de contexto al gestionarse en el proceso el cambio de hilos, es más rápido que en el núcleo
        
        Inconvenientes
        
        No se pueden ejecutar en paralelo los hilos de un proceso
        
        Un hilo puede bloquear la ejecución del resto de los hilos de su proceso, en circunstancias.
      - Uno a Uno
        
        Un hilo usuario se mapea en un único hilo núcleo (solo hilos a nivel núcleo) las entidades planificadas son los hilos núcleo, siendo los usuario los mismos pero vistos desde el modo usuario
        
        Ventajas
        
        -Permite paralelismo en sistemas multiprocesadores
        -Los hilos de un proceso pueden ejecutarse aunque se llame al sistema
        
        Inconvenientes
        
        -La limitación de los recursos del núcleo, también limita los nº de hilos del núcleo.
        -Es más costoso al realizar llamadas en el núcleo
      - Muchos a muchos
        
        Reune los beneficios de ambos pues crea hilos núcleo con librerías en este e hilos usuario con una librería aquí, pudiendo ejecutarse los usuario sobre los núcleo de su proceso
        
        Desventaja
        
        Alta complejidad en su montaje y coordinación
        
        Ventajas
        
        Paralelismo en sistemas multiprocesadores
        
        Permite ejecutar un hilo usuario mientras otro llama al sistema, bloqueándose su hilo núcleo pero dejando a los demás usuarios y núcleos ejecutarse
- - - - Cuando ocurre una interrupción del temporizador, lo que permite detectar si un proceso lleva demasiado tiempo ejecutándose.
        Cuando un proceso pasa de esperando a preparado. Por ejemplo, porque para un proceso ha terminado la operación de E/S por la que estaba esperando.
  - - - Cuando un proceso pasa de ejecutando a esperando. Por ejemplo, por solicitar una operación de E/S, esperar a que un hijo termine, esperar en un semáforo, etc.
        Cuando un proceso termina.
- - - - Existe para el proceso que la crea y para sus procesos hijos, que heredan el acceso
    - - Pública para el resto del sistema, como ocurre en las tuberías con nombre, los objetos de memoria compartida con nombre hay que crearlos antes de comenzar a utilizarlos.