Unidad 2 “Administración de procesos y del procesador”

Anallely Barrera Rangel

Sistemas Operativos

M.C. Claudia Morales Castro

Sistemas Operativos - Unidad 2

Actividad 1

Instrucciones: Investiga en diversas fuentes y apoyándote en la explicación de la clase, contesta cuidadosamente el siguiente cuestionario, en cada pregunta incluye la referencia utilizada como apoyo para contestarla. El cuestionario deberá ser realizado a mano en hojas reciclables.

PARTE 1.

1. Explica cada uno de los elementos de información que incluye el PCB de los procesos

Prioridad PBC prioridad del proceso sí es de modo de usuario kernel

Privilegios Registro de cada uno de los proceso

2. Cuando se habla de modo kernel y/o modo usuario, a que se está haciendo referencia.

La manera en la que se ejecuta los procesos

3. Con que otro nombre (s) se le conoce al modo kernel?

Modo supervisor o modo privilegiado

4. Enlista 3 ejemplos de cada uno de los modos de la pregunta 2

El modo kernel los procesos son muy cercanos al hardware operación con él a veces no nos damos cuenta que existe en modo usuario es más fácil utilizar esos procesos

Kernel: bus de información control de bios.

Usuario: abrir, Word, imprimir, protocolos ip

5. Un sistema se puede representar como un Modelo de colas de procesos del sistema operativo, ilustra este modelo, explica su función y define las diferentes colas de procesos que incluye.

Es un conjunto de procesos esperando para la utilización de un determinado recurso generalmente se implementa mediante a lista en cadena.

Prioridad procesos proceso procesos

Lista de procesos esperando un recuso

BBA

6. Ilustra y explica un ejemplo de cambio de contexto, quien es el responsable de realizar este cambio?

Ims Ins Word gord padTeclado CPU Ims

Block de notas Guarda PBC

Paquete por internet Guarda PBC

7. Ilustra un ejemplo de una aplicación real que haga uso de cualquier modelo de thread.

Procesos de memoria threads threads thread

Proceso Proceso Proceso

Memoria Memoria Memoria

PARTE 2.

8. Observa el video “transiciones de estado y diagrama ..” las veces que consideres necesario y posteriormente:

Explica brevemente con tus propias palabras que es una transición

Una transición es un proceso mediante un estado listo para el cual se le asigne un procesador para ejecutar

Describe cada una de las transiciones que menciona el narrador

Nuevo-listo: al crearse un proceso pasa inmediatamente ala estado listo

Listo-ejecutado: en el estado de listo el proceso solo espera para que se le asigne un procesador para ejecutar

Ejecutado-listo: ante una interrupción que se genere el proceso puede perder el recurso puede perder el proceso

Ejecutando-bloqueado: a medida que el proceso instrucciones realiza pedidos en distintos componentes

Bloqueado-listo: una vez que ocurre el evento que el proceso estaba esperando puesto nuevamente en la cola de espera

Ejecutado-terminado: Cuando el proceso ejecuta su última instrucción pasa al estado terminado

Práctica No. 3

Monitoreo de Procesos

Objetivos

Utilizar las herramientas del administrador de tareas de Windows, así como Process Viewer para monitorear procesos en un sistema operativo Windows.

Introducción:

El Administrador de tareas (task manager) muestra los programas, procesos y servicios que se están ejecutando en el equipo en este momento. Puede usar el Administrador de tareas para supervisar el rendimiento del equipo o para cerrar un programa que no responde. También puede abrirse el Administrador de tareas al hacer clic con el botón secundario del mouse en una zona en blanco de la barra de tareas y, a continuación, en Administrador de tareas, o bien al presionar las teclas Ctrl+Mayús+Esc. Process Viewer (PrcView) es un visualizador de procesos. Además de mostrar, una lista con todos los procesos actualmente activos en el sistema, PrcView incluye detalles sobre cada uno de ellos, tales como porcentaje de uso de procesador y memoria, prioridad, "threads" de cada tarea activa, etc. Una opción muy interesante es la posibilidad de visualizar todos los archivos DLL en uso, con la ruta completa y la versión de cada uno de ellos. También se tiene la opción de eliminar inmediatamente ("kill") cualquier proceso que esté colgado. Se puede ordenar la ventana de procesos por cualquiera de los atributos incluidos, salvar la información mostrada en cualquier momento y refrescar periódicamente dicha ventana.

Material y equipo necesario

Computadora con Windows

Process Viewer (descargar una versión libre)

Metodología

Paso 1Procesos del Sistema en Windows

a) Windows tiene diferentes procesos en ejecución en cada máquina. Acceda a Internet e investigue, lea, resuma y describa (a mano) 5 procesos diferentes de Windows 7 o del sistema operativo que utilizó para su práctica (anexe al final como resultados).

CSRSS.exe o Significa Client Run-Time Subsystem. Es un subsistema esencial que debe estar siempre

activo. Este administra la consola de Windows, crea y destruye Threads y administra algunas porciones del entorno 16 bits virtual DOS.

LSASS.exeo Es el servidor de autentificación local de seguridad. o Genera los procesos responsables de la autentificación de usuarios para el proceso

Winlogon. Si la autentificación tiene éxito LSASS.exe genera los tokens de acceso para el usuario que son utilizados para lanzar el Shell inicial. Los otros procesos que el usuario inicia heredan estas tokens.

MSTASK.exeo Es el servicio que se encarga de planificar las tareas, es responsable de la ejecución

de tareas a un instante preciso programadas por nosotros.SPOOLSV.exe

o Es el proceso responsable de la gestión de los trabajos de impresión y fax. SERVECES.exe

o Es el administrador de servicios de Windows (Service Control Manager). Este proceso inicia, detiene e interactúa con los servicios del sistema.

Paso 2

Conteste lo siguiente (anexar en resultados con evidencias en cada punto): 1. Asegúrese de que todas las ventanas estén cerradas excepto una en la que esté leyendo y

editando algún documento. Explique paso a paso 3 maneras diferentes de ingresar a la línea de comandos de Windows 7.

a) Presionar la tecla Windows+R aparece la ventana ejecutar.b) Entre al menú inicio, clic en todos los programas, entrar a la carpeta

Accesorios, ejecutar y se escribe CMD y de clic en aceptar se abre la línea de comandos.

c) Entre al menú inicio, clic en todos los programas, entrar a la carpeta Accesorios y por ultimo en el símbolo del sistema.

2. Use el comando hostname para encontrar el nombre de la computadora en la cual está trabajando.

HP-210-1135LA

3. Determinar lo siguiente:

¿Qué versión de Windows está usando? Versión 6.1.7601

¿Cuál es el tipo y velocidad del CPU de la maquina? Procesador Intel Core Duo 2.80 GHz Procesador Intel (R) Core ™ Duo CPU E7400@2.80GHz

¿Cuánto espacio está formateado en el drive c: ? Formateado 10.56

¿Cuánto espacio está siendo usado en el drive c: ? Usado 38.2

¿Cuánta memoria física está configurada en su máquina? Memoria Física 2 GB

Utilice el comando tasklist (command prompt) y explique la información que aparece en su monitor.

Aparece el nombre de la imagen en la primera columna es el nombre del proceso enseguida pide que es un identificador del proceso como si fuera una clave, luego el nombre de sesión que dice si es un proceso que de este ejecutando como servicio o en la consola, después el número de cesio que eso para los servicios y para los de la consola y por último el uso de la memoria física de cada uno de los procesos.

4. Ejectute el “Process Viewer” (previa instalación)

a) Describa a detalle esta aplicación, explicando y anexando las figures correspondientes. El programa muestra todas las aplicaciones módulos y procesos que el sistema está utilizando muestra su ID, el uso de la memoria RAM el nombre del usuario que lo ejecuta.

5. Inicie Task Manager y conteste lo siguiente

a) ¿Qué aplicaciones están corriendo actualmente?Microsoft Word, Reproductor Windows Media.

b) Muestre una tabla con 5 procesos del sistema y 5 de un usuario que aparezcan, describa la información que se muestra en cada columna. Mencione además: total de procesos, % de uso del CPU y de memoria física.

Proceso del Sistema:En la primera se muestra el nombre del proceso, quien lo ejecuta en este caso el sistema, después del CPU que sea de cada aplicación y el uso de la memoria RAM por ultimo una pequeña descripción.

Nom ImagenNom.

UsuarioCPU Memoria RAM Descripción

Csrss.exe System 00 1.460Kb ClienteNvusvs.exe System 00 10.28 Kb Nudia driwer nelper.NvxDsync.exe

System 00 19.16 KbExperience drivar.com-ponent

Proceso del Usuario:Muestra nombre del usuario, quien lo ejecuta usuario CPU, memoria RAM.

Nom ImagenNom.

UsuarioCPU Memoria RAM Descripción

Chrome.exe Anrym 00 7.940 Kb Google chomeDwn.exe Anrym 00

9.204 KbAdministrador de ventanas de escritorio.

Egui.exe Anrym 00 1.564 Kb EST GUI, ESET GUIExplorer.exe Anrym 00

24.956 KbExplorador de Windows

Taskhost.exe Anrym 001.416 Kb

Procesador de host para tareas Windows

c) El campo "PID" es el identificador interno del proceso, identifique y enliste 5 procesos con PID diferentes.

PIDNombre Imagen PID

System 4Smss.exe 284Wininit.exe 544Ism.exe 668Conhost.exe 4204

d) Muestre la gráfica de rendimiento y resalte con un marca textos la información relevante con respecto a los procesos (explique).Lo subrayado indica el número de subprocesos que son 709. Los que se están ejecutando de igual manera.

e) Qué información presenta el Monitor de Recursos (explique y anexe evidencias).El monitor de recursos muestra la información de todos los procesos pero separados para recursos que son CPU, disco Red y menoría en cada uno estas los procesos que se utilizan en esos recursos. En el CPU muestra el nombre de la imagen por ultimo del lado derecho muestra la grafica, los componentes que sufra cada uno de los recursos.

Pasó 3: Elaboración de Glosario: a. Elabore un glosario en orden alfabético con la definición de 10 términos que haya aprendido con la realización de esta práctica (anexar a mano al final)

Sugerencias didácticas

Trabajo individual o por parejas (reporte individual) Utilizar una computadora con el sistema operativo instalado e Internet Analice a detalle y comprenda la función del Process Viewer

Resultados

Explicar y anexar los resultados obtenidos a detalle utilizando las figuras que sean necesarias

bibliografía utilizada (2 libros al menos, total 5, utilizar formato APA)

Conclusiones

Nombre del alumno: Anallely Barrera RangelFirma, fecha y observaciones del profesor:

Práctica No. 4

SUBPROCESOS EN JAVA

Objetivo Ejemplificar los diferentes estados en los cuales puede estar un proceso aplicando la programación con hilos de JAVA

I n t r o d u c c i ó n :

Material y equipo necesario Computadora con Java instalado

Metodología

1) Utilice la herramienta para desarrollar programas en JAVA de su preferencia. 2) Crear un archivo en JAVA y que en ejecución cree dos subprocesos usando hilos. (El código

correcto en JAVA se anexa) 3) Ejecute varias veces el programa y comente los resultados. 4) Modifique el programa para que cree cuatro subprocesos. 5) Ejecute varias veces el programa y comente por escrito los resultados. 6) Coloque comentarios descriptivos, en el archivo para cada línea del código. En particular

donde está el crear, arrancar y el código de ejecución del proceso. 7) Incluya las instrucciones necesarias para que se visualice su nombre y muestre evidencia de

haber sido ejecutado 8) Anexe figuras donde demuestre la ejecución de los pasos previos. 9) Cree el archivo en C que se anexa. Repita los pasos del 3 al 8. Números de control impares

hilo1 y números de control pares hilo2.

Sugerencias didácticas Trabajo individual o por parejas ( reporte individual) Documentarse en Internet o bibliografía del centro de información

Resultados

Explicar y anexar los resultados obtenidos en la metodología a detalle utilizando las figuras que sean necesarias

Bibliografía utilizada (mínimo 3 y utilizar formato APA)

Garcia j. Rodríguez Carcia j. (200) Aprende java san Sebastián navarra

Observaciones

Conclusiones: Podemos trabajar hilos de manera sencilla aunque no se nota mucho en el programa el cambio que pueden causar

Nombre del alumno: Anallely Barrera Rangel

Firma, fecha y observaciones del profesor __________________

2 procesos

3. primero inicio, arranca los procesos empieza ejecutando el proceso 1 al que le asignamos un tiempo menor después la proceso 2 de igual forma el tiempo que duro es aleatorio y puede ser menor el tiempo del proceso 1 o viceversa cuando el proceso termina en vía un msj aquel que tenga menos tiempo será el proceso que termine primero.

4 p r o c e s o s

De igual forma los proceso se le asignan a tiempo aleatorio menor a 5000 aquel que tenga el menor tiempo de ejecución termina primero funciona igual 2 procesos al momento de asignar es aleatorio

Segundo programa de hilos

Al ejecutar el programa muestra una ventana en la que podemos escribir lo que queramos, no tiene fin por que utilizamos un ciclo infinito la función de hilos se hace presente por que cuenta el número de características que se están usando contando los espacios esto aparece arriba donde escribimos.

Práctica No. 4

SUBPROCESOS EN JAVA

3. Ejecute varias veces el programa y comente los resultados.

Modifique el programa para que cree cuatro subprocesos.

5 . E j e c u t e v a r i a s v e c e s e l p r o g r a m a y c o m e n t e p o r e s c r i t o l o s r e s u l t a d o s .

6. Coloque comentarios descriptivos, en el archivo para cada línea del código. En particular donde está el crear, arrancar y el código de ejecución del proceso.

7. Incluya las instrucciones necesarias para que se visualice su nombre y muestre evidencia de haber sido ejecutado

8. Anexe figuras donde demuestre la ejecución de los pasos previos.

9. Cree el archivo en C que se anexa. Repita los pasos del 3 al 8. Números de control impares hilo1 y números de control pares hil

Actividad 2

Algoritmo del cajero

E n nuestro algoritmo de cajero los recursos son los cajeros y los procesos son los clientes pero cuando no hay

una sincronización y que hubiera tan solo una caja para la tienda se satura mucho la caja y estará muy tardado pero más intercambio ya habiendo más cajeros es más rápido el proceso y así es una buena relación tanto el

cajero como con el cliente.

ACTIVIDAD 3

En equipos de dos personas realicen los siguientes ejercicios explicando a detalle el procedimiento utilizado para su solución, anexar la bibliografía consultada.

1.- Liste tres ejemplos de deadlocks que no estén relacionados con el ambiente de computación.

Ferrocarriles de una sola lineLa fila del seguroPaletera( proceso=clientes, recurso=nieve)

2.- Considere el deadlock de tráfico mostrado en la siguiente figura:

Mutua Exclusión: Los recursos ya están asignados y los otros procesos que los requieren deben esperar hasta que sean liberados

Retención y Espera: Cada uno de los procesos ya tiene un recurso asignado pero a la vez está esperando por otros recursos adicionales los cuales están siendo ocupados por otros procesosNo remoción: Un carro no puede quitar al otro carro.Espera circular:Es una cadena circular de 4 procesos cada uno de los cuales espera un recurso poseído por el siguiente:p1 espera 1 recurso que ya posee p2;p2 espera 1 recurso que ya posee p3;……….b) La solución es regresar el carril completo de los coches en cada cuadra una cuadra atrás.

3.- Considere que un sistema consiste de cuatro recursos del mismo tipo que son compartidos por tres procesos, cada uno de los cuales necesita como máximo dos recursos. Muestre que el sistema es libre de deadlock.

El sistema está libre de deadlock.

4.- Una computadora tiene seis impresoras, con n procesos compitiendo por ellas. Cada proceso puede necesitar tres dispositivos. Qué valor debe tomar n de modo que el sistema esté libre de deadlock?

n=2

Para que no se produzca deadlock

1

3

2

21

5.- Un sistema está compuesto de cuatro procesos {P1, P2, P3 y P4}, y tres tipos de recursos reusables {R1, R2 y R3}. El número de unidades de recursos son (3, 2,2).

Proceso P1 retiene una unidad de R1 y requiere 1 unidad de R2.P2 retiene 2 unidades de R2 y requiere 1 unidad de R1 y R3.P3 retiene 1 unidad de R1 y requiere 1 unidad de R2.

P4 retiene 2 unidades de R3 y requiere 1 unidad de R1.

El interbloqueo se produce con el p2 al solicitar un R2 al igual que el p3 con recurso R2 y el p4 con el R1 y p4 con el R3

El interbloqueo

R1R2 R3

p1p2 p3

p4

R2 R1 R3

p2 p3 p4

Muestre el grafo de asignación de recursos. Muestre la forma reducida del grafo. Cuales procesos, si los hubiera, está en un estado de deadlock?

Participantes Anallely Barrera Rangel y Mirna Fabiola Garduño Hernández

Práctica No. 5

DEADLOCK DE PROCESOS EN JAVA

O b j e t i v o

Comprender el concepto de Bloqueo Mutuo de Procesos (Deadlock o abrazo mortal), ejemplificado con hilos de JAVA.

I n t r o d u c c i ó n :

El interbloqueo (deadlock) se puede definir como el bloqueo permanente de un conjunto de procesos que compiten por los recursos del sistema o bien se comunican unos con otros. A diferencia de otros problemas de la gestión concurrente de procesos, no existe una solución eficiente para el caso general.

Todos los interbloqueos suponen necesidades contradictorias de recursos por parte de dos o más procesos.

A veces, los interbloqueos se denominan "abrazo mortal".

El interbloqueo puede definirse formalmente como sigue: Un conjunto de procesos está en interbloqueo si cada proceso del conjunto está esperando un evento que sólo otro proceso del conjunto puede causar. Puesto que todos los procesos están esperando, ninguno de ellos puede causar ninguno de los eventos que podrían despertar a cualquiera de los demás miembros del conjunto, y todos los procesos continúan esperando indefinidamente

M a t e r i a l y e q u i p o n e c e s a r i o

Computadora con Java instalado

Metodología

1. Utilice la herramienta para desarrollar programas en JAVA de su preferencia.

2. Crear un archivo en JAVA siguiendo las instrucciones que se anexan.

3. Incluya figuras donde demuestre la ejecución de los pasos previos (anexe en resultados)

Sugerencias didácticas Trabajo por parejas (reporte individual) Documentarse en Internet o bibliografía del centro de información Resultados Explicar y anexar los resultados obtenidos a detalle utilizando las figuras que sean necesarias (se revisará el código) Bibliografía utilizada

Url: Juan M. Moreno Pascal, Juan A. Perez

Google Booka(2002),Concepto de sistemas operativos.online

Disponible:http://books.google.com/books?id=LY2P_VSVZ3cl&hl=es&=source=gbs.similarbooks

CONCLUSIONES

Nosotros cuando elaboramos nuestro proceso tenemos que los deadlooks y nuestro tenemos que darle cierta continuidad del proceso.

Anexo 1:

Código en Java Deadlock

Deadlock describes a situation where two or more threads are blocked forever, waiting for each other. Here's an example.

Alphonse and Gaston are friends, and great believers in courtesy. A strict rule of courtesy is that when you bow to a friend, you must remain bowed until your friend has a chance to return the bow. Unfortunately, this rule does not account for the possibility that two friends might bow to each other at the same time. This example application, Deadlock, models this possibility:

public class Deadlock {

static class Friend {

private final String name;

public Friend(String name) {

this.name = name;

}

public String getName() {

return this.name;

}

public synchronized void bow(Friend bower) {

System.out.format("%s: %s has bowed to me!%n",

this.name, bower.getName());

bower.bowBack(this);

}

public synchronized void bowBack(Friend bower) {

System.out.format("%s: %s has bowed back to me!%n",

this.name, bower.getName());

}

}

public static void main(String[] args) {

final Friend alphonse = new Friend("Alphonse");

final Friend gaston = new Friend("Gaston");

new Thread(new Runnable() {

public void run() { alphonse.bow(gaston); }

}).start();

new Thread(new Runnable() {

public void run() { gaston.bow(alphonse); }

}).start();

}

}

When Deadlock runs, it's extremely likely that both threads will block when they attempt to invoke bowBack. Neither block will ever end, because each thread is waiting for the other to exit bow. Práctica 5 Página 4

METODOLOGÍA

1. Traduzca la situación planteada

2. Ejecute varias veces el programa y comente los resultados.

3. Coloque comentarios descriptivos en este mismo documento, para cada línea del código del programa anterior, utilice pluma roja y anexe el código

4. Modifique el programa cambiando los nombres de las personas por el suyo y de algún compañero

5. Vuelva a ejecutar y comente por escrito los resultados, anexe figuras del resultado

6. ¿De qué manera se presenta el deadlock en el programa? Explique}

7. Elabore una simulación donde ejemplifique la situación anterior, con deadlock y sin deadlock, utilice el software de su preferencia ( 3 personas por equipo), explicando en el mismo paso a paso dicha situación.

NOTA: No olvide anexar figuras que muestren evidencia de haber corrido el programa, cualquier error en el programa deberá ser corregido, los resultados deben ser presentados siguiendo el orden de los pasos de la metodología.

1. Cuando entra Alphonse.bow (gaston); Alphonse esta ahora bloqueado debido a la palabra clave “Synchonize”.

2. Cuando entra gaston.bow (Alphonse); Gaston está ahora bloqueado.

3. No puede ejecutarse “bower.bow Back(thie); del primer método bow que se llama, porque gaston (bower) es bloqueado.

*Espere por que sea loberado el bloqueo.

4. No puede ejecutarse el bower.bowback(this) del segundo método llamado porque Alphonse(bower) esta bloqueado.

*Espera porque el bloque sea liberado.

Ambos hilos esperan por cada uno para que sea liberado el Bloqueo.

Al ejecutar varias el programa no hay ningún cambio pues la salida siempre es la misma.

No hay ningún cambio en la imprecion.

Al cambiar los nombres de mi compañera y el mío imprime lo mismo con el nombre de Fabiola—Anallely y de Anallely---Fabiola. Así que la salida sigue siendo la misma.

Instrucciones Traducidas

El Deadlock describe una situación donde 2 o más Threads esta bloqueados por siempre esperándose mutuamente.

Alphonse y Gaston son amigos Creyentes de la cortesía. Una regla estricta es que cuando reverencias o te inclinas a un amigo tenga oportunidad de regresar la reverencia.

Desafortunadamente, esta regla no cuenta con la posibilidad de que dos amigos se inclinen al mismo tiempo.

Actividad 4

1. Assume you have the following Jobs to execute with one processor with the Jobs arriving in the order listed here:

a) Suppose a system uses FCFS Scheduling. Create a Gantt chart illustrating the executing of these processes?

PROCESS BURST TIME0 801 202 103 204 50

p0 p1 p2 p3 p4

0 80 100 110 130 180

b) What is the turnaround time for process p3?

TA3=Tp3+Tp2+Tp1+Tp0=20+10+20+80=130

c) What is the average wait time for the processes?

(0+80+100+110+130)/5=84

2. Using the process load in the previous problem, suppose a system uses SJF Schedulinga) Create a Gantt chart illustrating the execution of these processes?

p2 p1 p3 p4 p0

0 10 30 50 100 180

b) What is the turnaround time for process p4?

TA3=Tp4+Tp3+Tp2+Tp1+Tp0=50+20+10+20+80=180

c) What is the average wait time for the processes?

(0+10+30+50+100)/5=38

3. Assume you have the following jobs to execute with one processor, with the jobs arriving in the order listed here:

PROCESS BURST TIME ARRIVAL TIME0 80 01 20 102 10 103 20 804 50 85

Suppose a system uses RR Scheduling with a quantum of 15a) Create a Gantt chart illustrating the execution of these processes?

p0 p1 p2 p3 p4 p0 p1 p3 p4 p0 p6 p0

0 15 30 40 55 70 85 90 95 110 125 140 155

p4 p0 p0

155 160 175 180

b) What is the turnaround time for process p3?

p3=95

c) What is the average wait time for the processes?

(0+15+30+40+55+(70-15)+(85-30)+(90-55)+(95-70)+(110-85)+(125-110)+(140-125)+(155-140)+(160-155)=10+15+30+40+55+55+55+35+25+25+15+15+15+5/5=77

SCHEDULING ALGORITHMS

4. Assume you have the following jobs to execute, with the jobs arriving in the order listed here:

BURSTPROCESS TIME PRIORITY

P1 10 3P2 1 1P3 2 4P4 1 5P5 5 2

Suppose a system uses Priority Scheduling a) Create a Gantt chart illustrating the execution of these processes?

p2 p5 p1 p3 p4

0 1 6 16 18 19

b) What is the turnaround time for process p3?

TA1= 10+5+1=16

c) What is the average wait time for the processes?

(0+1+6+16+18)/5=8.2