Un proceso ligero, o thread, es un programa en ejecución (flujo de ejecución) que comparte la imagen de memoria y otras informaciones con otros procesos ligeros. Como muestra la Figura, un proceso puede contener un solo flujo de ejecución, como ocurre en los procesos clásicos, o más de un flujo de ejecución (procesos ligeros).
Desde el punto de vista de la programación, un proceso ligero se define como una función cuya ejecución se puede lanzar en paralelo con otras. El hilo de ejecución primario, o proceso ligero primario, corresponde a la función main.
Cada proceso ligero tiene informaciones que le son propias y que no comparte con otros procesos ligeros. Las informaciones propias se refieren fundamentalmente al contexto de ejecución, pudiéndose destacar las siguientes:
- Contador de programa.
- Pila.
- Registros.
- Estado del proceso ligero (ejecutando, listo o bloqueado).
Todos los procesos ligeros de un mismo proceso comparten la información del mismo. En concreto, comparten:
- Espacio de memoria.
- Variables globales.
- Archivos abiertos.
- Procesos hijos.
- Temporizadores.
- Señales y semáforos.
- Contabilidad.
Es importante destacar que todos los procesos ligeros de un mismo proceso comparten el mismo espacio de direcciones de memoria, que incluye el código, los datos y las pilas de los diferentes procesos ligeros. Esto hace que no exista protección de memoria entre los procesos ligeros de un mismo proceso, algo que si ocurre con los procesos convencionales.
El proceso ligero constituye la unidad ejecutable en Windows NT. La Figura representa de forma esquemática la estructura de un proceso de Windows NT con sus procesos ligeros.
Concurrencia y Secuencialidad
Los procesos son concurrentes si existen simultáneamente. Los procesos concurrentes pueden funcionar en forma totalmente independiente unos de otros, o pueden ser asíncronos, lo cual significa que en ocasiones requieren cierta sincronización o cooperación.
Cuando dos o más procesos llegan al mismo tiempo a ejecutarse, se dice que se ha presentado una concurrencia de procesos. Es importante mencionar que para que dos o más procesos sean concurrentes, es necesario que tengan alguna relación entre ellos como puede ser la cooperación para un determinado trabajo o el uso de información o recursos compartidos, por ejemplo: en un sistema de un procesador, la multiprogramación es una condición necesaria pero no suficiente para que exista concurrencia, ya que los procesos
pueden ejecutarse de forma totalmente independiente.
Por otro lado en un sistema de varios procesos se puede presentar la concurrencia siempre y cuando las actividades necesiten actuar entre si ya sea para utilizar información en común o para cualquier otra cosa.
Existen tres formas modelos de computadora en los que se puede pueden ejecutar procesos concurrentes:
Multiprogramación con un único procesador.
En este modelo todos los procesos concurrentes ejecutan sobre un único procesador. El sistema operativo se encarga de ir repartiendo el tiempo del procesador entre los distintos procesos, intercalando la ejecución de los mismos para dar así una apariencia de ejecución simultánea.
Un multiprocesador es una maquina formada por un conjunto de procesadores que comparten memoria principal. En este tipo de arquitecturas, los procesos concurrentes no solo pueden intercalar su ejecución sino también superponerla. En este caso si existe una verdadera ejecución simultanea de procesos, al coincidir las fases de procesamiento de distintos procesos. En un instante dado se pueden ejecutar de forma simultanea tantos procesos como procesadores haya.
Multicomputadora.
Una multicomputadora es una máquina de memoria distribuida, en contraposición con el multiprocesador que es de memoria compartida. Está formada por una serie de computadoras completas con su UCP, memoria principal y, en su caso, periferia. Cada uno de estos procesadores completo se denomina nodo. Los nodos se encuentran conectados y se comunican entre sí a través de una red de interconexión, empleando el método de paso de mensajes. En este tipo de arquitecturas también es posible la ejecución simultánea de los procesos sobre los distintos procesadores.
En general la concurrencia será aparente siempre que el número de procesos sea mayor que el de procesadores disponibles, es decir, cuando haya más de un proceso por procesador. La concurrencia será real cuando haya un proceso por procesador.
chsos20141908510 