Estados de los procesos

Todo proceso en un sistema operativo presenta un estado que indica la situación de la ejecución en que se encuentra. El número de posibles estados varía de un sistema operativo a otro.

Diagrama de estados simplificado

Consideramos que todo proceso puede estar, como mínimo, en uno de los siguientes tres estados:

• Activo: el proceso está empleando la CPU, por tanto, está ejecutándose. Pueden haber tantos procesos activos como procesadores haya disponibles. Por tanto, si el sistema dispone de un único procesador, únicamente puede haber un proceso activo a la vez.
• Preparado: el proceso no está ejecutándose pero es candidato a pasar a estado activo. Es el planificador el que, en base a un criterio de planificación, decide qué proceso selecciona de la lista de procesos preparados para pasar a estado activo.
• Bloqueado: el proceso está pendiente de un evento externo, tales como una operación de lectura/escritura, la espera de finalización de un proceso hijo, una señal o una operación sobre un semáforo.

                           _______________
                          |               |
  pendiente               |               |              recibido
   evento      |--------> |   bloqueado   |----------|    evento
   externo     |          |               |          |    externo
               |          |_______________|          |
               |                                     |
        _______|______       planificador     _______V_______
       |              |       retira CPU     |               |
       |              |-------------------- >|               |
       |    activo    |                      |   preparado   |
       |              |<---------------------|               |
       |______________|                      |_______________|
                            planificador
                             asigna CPU

La transición de activo a preparado y viceversa depende de decisiones tomadas por el planificador del sistema operativo en base a un cierto criterio. La transición de activo a bloqueado, y de bloqueado a preparado puede inducirlas el programador mediante llamadas al sistema.

Hay tres posibles situaciones en las que se ejecutará el planificador del sistema operativo:

• El proceso que se encuentra en el estado activo hace una llamada al sistema que, por su naturaleza, resulta en una transición al estado bloqueado. Este es el caso de las llamadas read(), write(), wait(), pause(), entre muchas otras. Al pasar a estado bloqueado, se invoca al planificador para que decida que otro proceso se asignará al procesador.
• Si el proceso que se encuentra en el estado activo excede el tiempo máximo de asignación, en caso de que lo hubiere.
• Si el proceso que hasta ese momento se encontraba en estado activo termina de ejecutar su código.

Además, algunos sistemas operativos disponen de un estado terminado en el que los procesos pasan antes de terminar su ejecución.

En el caso del núcleo de Linux, existen tres tipos de estados bloqueado y dos estados terminado: http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-task-killable/