Слайд 1
Операции, выполняемые
над
процессами ОС
Слайд 2ТЕМЫ ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ
контекст и дескриптор процесса;
одноразовые и многоразовые операции;
переключение контекста.
Слайд 3
Процесс не может
перейти из одного состояния
в другое самостоятельно.
Изменением состояний
процессов
занимается ОС, совершая операции над ними.
Слайд 4Процессов группировка:
создание процесса - завершение процесса;
приостановка процесса (перевод из
состояния «исполнение» в состояние «готовность») – запуск процесса (перевод из
состояния «готовность» в состояние «исполнение»);
блокирование процесса (перевод из состояния «исполнение» в состояние «ожидание») – разблокирование процесса (перевод из состояния «ожидание» в состояние «готовность»);
изменение приоритета.
Слайд 5Часть 1
КОНТЕКСТ и ДЕСКРИПТОР ПРОЦЕССА
Слайд 6Каждый процесс представляется в ОС некоторой структурой данных. Эта структура
содержит информацию, специфическую для данного процесса:
состояние, в котором находится
процесс;
программный счетчик процесса (адрес команды, которая должна быть выполнена для него следующей);
содержимое регистров процессора;
данные, необходимые для планирования использования процессора и управления памятью (приоритет процесса, размер и расположение адресного пространства и т. д.);
Слайд 75. учетные данные (идентификационный номер процесса, какой пользователь инициировал его
работу, общее время использования процессора данным процессом и т. д.);
6. сведения об устройствах ввода-вывода, связанных с процессом (например, какие устройства закреплены за процессом, таблицу открытых файлов).
Слайд 8
На протяжении существования процесса, его выполнение может быть многократно прервано
и продолжено.
Чтобы возобновить выполнение процесса, необходимо восстановить состояние его операционной
среды.
Слайд 9Состояние операционной среды отображается состоянием регист-ров и программного счетчика, режимом
работы процессора, указателями на открытые файлы, информацией о незавершенных операциях
ввода-вывода, кодами ошибок выполняемых данным про-цессом системных вызовов и т.д.
ЭТА ИНФОРМАЦИЯ НАЗЫВАЕТСЯ КОНТЕКСТОМ ПРОЦЕССА.
Слайд 10Кроме этого, ОС для реализации планирования процессов требуется дополнительная информация:
идентификатор процесса, состояние процесса, данные о степени привилегированности процесса, место
нахождения кодового сегмента и другая информация.
В некоторых ОС (например, в UNIX) информацию такого рода, используемую ОС для планирования процессов, называют дескриптором процесса.
Слайд 11Дескриптор процесса по сравнению с контекстом содержит более оперативную информацию,
которая должна быть легко доступна подсистеме планирования процессов.
Контекст процесса
содержит менее актуальную информацию и используется ОС только после того, как принято решение о возобновлении прерванного процесса.
Слайд 12Программный код начнет выполняться когда для него ОС будет создан
процесс.
Создать процесс - это значит:
создать информационные структуры, описывающие данный
процесс, то есть его дескриптор и контекст;
включить дескриптор нового процесса в очередь готовых процессов;
загрузить кодовый сегмент процесса в оперативную память или в область свопинга.
Слайд 13Совокупность регистрового, системного и пользовательского контекстов процесса называется контекстом процесса.
В любой момент времени процесс полностью характеризуется своим контекстом.
Контекст процесса
вкл. в себя содержимое адресного пространства задачи, выделенного процессу, а также содержимое относящихся к процессу аппаратных регистров и структур данных ядра.
дома дать определения регистровому, системному, пользовательскому контекстам
Слайд 14Часть 2
ОДНОРАЗОВЫЕ И МНОГОРАЗОВЫЕ
ОПЕРАЦИИ
Слайд 15Одноразовые операции приводят к изменению кол-ва процессов, находящихся под управлением
ОС и всегда связаны с выделением или освобождением определенных ресурсов.
Многоразовые операции, напротив, не приводят к изменению кол-ва процессов в ОС и не обязаны быть связанными с выделением или освобождением ресурсов.
Слайд 16ОДНОРАЗОВЫЕ ОПЕРАЦИИ
ПРОЦЕСС 1
ПРОЦЕСС 12
ПРОЦЕСС 255
ПРОЦЕСС 3
ПРОЦЕСС 14
ПРОЦЕСС 15
ПРОЦЕСС 128
ПРОЦЕСС 2
ПРОЦЕСС
4
ПРОЦЕСС 23
ПРОЦЕСС 24
Слайд 17МНОГОРАЗОВЫЕ ОПЕРАЦИИ
Процесс-родитель может продолжать свое выполнение одновременно с выполнением процесса-ребенка,
а может ожидать завершения работы некоторых или всех своих детей.
После того, как процесс завершил свою работу, ОС переводит его в состояние «закончил исполнение» и освобождает все ассоциированные с ним ресурсы. В UNIX процессы, находящиеся в состоянии «закончил исполнение», принято называть процессами-зомби.
Слайд 18МНОГОРАЗОВЫЕ ОПЕРАЦИИ
Рассмотрим действия, произво-димые ОС при выполнении многоразовых операций над
процессами:
Запуск процесса.
Приостановка процесса.
Блокирование процесса.
Разблокирование процесса.
Слайд 21Для корректного переключения процессора с одного процесса на другой необходимо
сохранить контекст исполнявшегося про-цесса и восстановить контекст процесса, на который
будет переключен процессор. Такая процедура сохранения/ восста-новления работоспособности процессов называется переклю-чением контекста.
Слайд 22
Существенно сократить накладные расходы в современных ОС позволяет расширенная модель
процессов, включающая в себя понятие threads of execution (нити исполнения
или просто нити).