Пoнятие процесса, состояния процесса, oперации над процессами

2.

Cuprins
Пoнятие процесса
Состояния процесса
Oперации над процессами
02.02.2021

Noțiune de proces
Программа, рассматриваемая в динамике ее выполнения, есть процесс.
В
вычислительной
системе
выполнение
программы
это
последовательность процессов, которые происходят под управлением
операционной системы.
Понятие
процесса
характеризуется
определённым
набором
исполняемых команд, связанные с ними ресурсы (память, стеки,
используемые файлы и устройства ввода-вывода etc.) и mтекущий
момент его выполнения (значения регистров, стека, счётчика
команд и значения переменных), под управлением операционной
системы.
02.02.2021

4.

Stările procesului
din WORD document
02.02.2021

5.

Stările proceselor
Выполняемый процесс может достигать состояний
RUN, WAIT и READY и может переключаться
между ними определенным или случайным
образом, в зависимости от контекста выполнения и
используемой вычислительной системы.
Процесс не может сам перейти из одного состояния в
другое. Операционная система отвечает за
изменение состояний процессов и выполнение над
ними операций.
02.02.2021

6.

Operații asupra proceselor
• инициализация процесса - завершение процесса;
• приостановка процесса (переход из состояния RUN в
состояние READY) - запуск процесса (переход из состояния
READY в состояние RUN);
• блокировка процесса (переход из состояния RUN в
состояние WAIT) - разблокировка процесса (переход из
состояния WAIT в состояние READY).
02.02.2021

7.

Process Control Block (PCB)
Чтобы операционная система могла выполнять операции над процессами,
каждый процесс представлен некой структурой данных. Эта структура
содержит информацию о данном процессе, и называется PCB:
• состояние процесса;
• счетчик программы процесса, то есть адрес команды, которая будет
выполняться следующей;
• содержимое регистров процессора;
• данные, необходимые для планирования использования ЦП и управления
памятью (приоритет процесса, размер и расположение адресного пространства
и т. д.);
• такая информация, как идентификационный номер процесса, пользователь,
инициировавший действие, общее время, затраченное процессором в этом
процессе, и т. д.;
• информация об устройствах, связанных с процессом (например, какие
устройства необходимы процессу, таблица открытых файлов).
02.02.2021

8.

Operații asupra proceselor
Одноразовые операции:
• зарождение процесса: формируется запрос на запуск процесса;
процесс не выполняется;
• завершение процесса означает его перевод из состояния активный в
состояние завершённый.
02.02.2021

9.

Operații asupra proceselor
Многоразовые операции:
запуск процесса на выполнение определяет его перевод из состояния
готов к выполнению (READY) îв состояние активный процесс (RUN)
• деактивация процесса приводит к его возврату из активного состояния
процесса (RUN) в состояние прерванного процесса (READY)
блокирование активного процесса определяет его перевод из
состояния активного процесса (RUN) в состояние ожидающего процесса
(WAIT)
разблокирование процесса определяет его перевод из состояния
блокированного процесса (WAIT) в состояние готового к выполнению
процесса (READY)
02.02.2021

10.

Переключение контекста
Для корректного переключения процессора с одного процесса на другой необходимо
сохранить контекст исполнявшегося процесса и восстановить контекст процесса, на который
будет переключен процессор. Такая процедура сохранения/восстановления работоспособности
процессов называется переключением контекста. Время,
затраченное на переключение контекста, не
используется вычислительной системой для совершения
полезной работы и представляет собой накладные
расходы, снижающие производительность системы. Оно
меняется от машины к машине и обычно колеблется в
диапазоне от 1 до 1000 микросекунд. Существенно
сократить накладные расходы в современных ОС
Позволяет расширенная модель процессов, включающая в себя понятие threads of
execution (нити исполнения или просто нити).
02.02.2021

11.

Заключение
Понятие процесса характеризует некоторую совокупность набора исполняющихся команд,
ассоциированных с ним ресурсов и текущего момента его выполнения, находящуюся под
управлением ОС. В любой момент процесс полностью описывается своим контекстом. В ОС
процессы представляются определенной структурой данных – PCB, отражающей содержание
регистрового и системного контекстов. Процессы могут находиться в пяти основных
состояниях: рождение, готовность, исполнение, ожидание, закончил исполнение. Из
состояния в состояние процесс переводится ОС в результате выполнения над ним операций. ОС
может выполнять над процессами следующие операции: создание процесса, завершение процесса,
приостановка процесса, запуск процесса, блокирование процесса, разблокирование процесса,
изменение приоритета процесса. Между операциями содержимое PCB не изменяется.
Деятельность мультипрограммной операционной системы состоит из цепочек перечисленных
операций, выполняемых над различными процессами, и сопровождается процедурами
сохранения/восстановления работоспособности процессов, т. е. переключением контекста.
Переключение контекста не имеет отношения к полезной работе, выполняемой процессами, и
время, затраченное на него, сокращает полезное время работы процессора.
02.02.2021

English Русский Rules