Лекция 4

операционной системы процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление

системных ресурсов
Подсистема управления процессами
планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами,
а также занимается созданием и уничтожением процессов,
обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами,
поддерживает взаимодействие между процессами

из трех основных состояний:
ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время

которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором
ОЖИДАНИЕ - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса

случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к

нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса.
В состоянии ВЫПОЛНЕНИЕ в однопроцессорной системе может находиться только один процесс, а в каждом из состояний ОЖИДАНИЕ и ГОТОВНОСТЬ - несколько процессов, эти процессы образуют очереди соответственно ожидающих и готовых процессов

процесса, содержит идентификатор процесса, состояние процесса, данные о степени привилегированности

процесса, место нахождения кодового сегмента и др.
Контекст – состояние операционной среды процесса – состояние регистров и программного счетчика, режим работы процессора, указатели на открытые файлы, информация о незавершенных операциях ввода-вывода, коды ошибок выполняемых данным процессом системных вызовов и т.д.

оперативную информацию, которая должна быть легко доступна подсистеме планирования процессов
Контекст

процесса содержит менее актуальную информацию и используется операционной системой только после того, как принято решение о возобновлении прерванного процесса
Очереди процессов представляют собой дескрипторы отдельных процессов, объединенные в списки

есть его дескриптор и контекст;
включить дескриптор нового процесса в

очередь готовых процессов;
загрузить кодовый сегмент процесса в оперативную память или в область свопинга.

для смены выполняемого процесса;
выбор процесса на выполнение из очереди

готовых процессов;
переключение контекстов "старого" и "нового" процессов.

ввода-вывода)
Увеличение времени выполнения задач
(простые задачи ждут окончания сложной)

выполняется либо до завершения, либо до обращения к ВУ. В

любом случае задача снимается с процессора, после чего на процессор ставится следующая задача из очереди
Завершившаяся задача покидает систему
Если задача обратилась к ВУ, то она ставится в список заблокированных задач и ждет, пока завершится операция ввода-вывода
После завершения обращения к ВУ задача удаляется из списка заблокированных задач и снова ставится в конец очереди задач на выполнение

с простой очередью
Недостатки:
Потери времени на ожидание задачи в очереди не

зависят от сложности самой задачи

квантуется – делится на элементарные единицы – кванты.
Задачам процессорное время

выделяется квантами
По завершении кванта принимается решение о постановке следующей задачи
Размер кванта зависит от ОС или может настраиваться

возможности явно указать более важную, срочную задачу

целое число – приоритет.
Высокоприоритетные задачи важнее и решаются быстрее
После истечения

выделенного кванта задача попадает не в конец очереди, а на место согласно приоритету
Приоритеты могут быть динамическими

потоки вычислений, процесс состоит из них, является оболочкой для них
Потоки

= дочерние процессы
Потоки могут иметь систему приоритетов внутри процесса