Реферат Курсовая Конспект
Управление процессами. - раздел Науковедение, Дисциплина Операционные системы и среды Процесс - Это Программа Во Время Выполнения, Т.е. Когда Ей П...
|
Процесс - это программа во время выполнения, т.е. когда ей предоставлен центральный процессор.
Во время работы процесс может находиться в одном из трех состояний: "готов", "выполняется", "блокирован".
Процесс находится в состоянии "готов", когда он мог бы сразу использовать ЦП, как только он предоставится ему.
При предоставлении ЦП, программа переходит в состояние "выполняется", т.е. процесс находится в состоянии "выполняется", когда ему предоставлен ЦП.
ЦП предоставляется на определенный промежуток времени (квант времени). В том случае, когда данного кванта не достаточно для полного выполнения программы, процесс останавливается и переходит в состояние "готов".
Из состояния "выполняется" в "блокирован", процесс переходит, когда ему необходимо записать или считать информацию. По завершению считывания или записи данных, процесс переходит из состояния "блокирован" в "готов".
В состоянии "выполняется " очередей никогда нет, а в состояниях "готов" и "блокирован" очереди из программ могут быть.
Очередь упорядочена по приоритетам в состоянии "готов", а в состоянии "блокирован" - нет.
Блок управления процессом (БУП).
БУП - структура данных или объект, содержащий определенную, важную информацию о процессе:
Когда ОС переключает ЦП с процесса на процесс, она использует области сохранения регистров данных процессов, чтобы запомнить информацию, необходимую для рестарта.
2. Операции над процессами.
ОС должна иметь возможность выполнять определенные операции над процессами:
Новый процесс может породить дочерние процессы.
Прерывания в ОС.
Прерывание - это событие, при котором меняется нормальная последовательность команд, выполняемых ЦП.
Если произошло прерывание, то:
3. Ядро ОС.
Ядро - часть ОС, которая выполняет операции, связанные с процессами.
Важная функция ядра - это обработка прерываний.
Когда ядро обрабатывает текущее прерывание, оно запрещает другие прерывания и разрешает их снова только после завершения обработки текущего прерывания. При постоянном потоке прерываний может образоваться очередь прерываний, следовательно, ядро организовано таким образом, чтобы оно определяло только тип прерывания, а затем передавало его на дальнейшую обработку соответствующей системной программе по работе именно с этим типом прерывания, что не влечет к созданию больших очередей из прерываний в ОС.
Функции ядра:
4. Параллельные процессы в ОС.
Синхронные - процессы, которые работают и не зависят друг от друга.
Асинхронные - такие процессы, которые работают параллельно, но периодически должны синхронизироваться и взаимодействовать между собой.
Параллельная работа процессов в ОС резко повышает производительность компьютера.
Процесс находится в своем критическом участке, когда он обращается к общим данным. В этом случае другим процессам это запрещается.
Этот способ взаимодействия параллельных процессов называется взаимоисключением в ОС.
Правила работы процесса в своем критическом участке:
5. Семафоры в ОС.
Семафор - механизм реализации взаимоисключения процессов.
Пример работы двух параллельных асинхронных процессов:
Даны 2 процесса: "производитель" и "потребитель". "Производитель" вырабатывает какое-либо число и записывает его в ячейку памяти. "потребитель" считывает число, производит какие-либо вычисления и результат выводит на печать. Идеально, когда оба процесса работают с одинаковой скоростью. В том случае, если скорость "потребителя" больше, чем скорость "производителя", мы наблюдаем: "потребитель" считывает из памяти одно и тоже число несколько раз, следовательно, на распечатке будет дублирование какого-либо результата. Если скорость "потребителя" меньше скорости "производителя", наблюдаем: "производитель" записывает число в память, но предыдущее число не было считано потребителем, => на распечатке некоторые результаты будут отсутствовать.
Чтобы этого не допустить в ОС работают семафоры как для "производителя", так и для "потребителя".
6. Тупики в ОС.
Тупик (клинч, дедлок) - ситуация, которая никогда не разрешится, т.е. процесс ждет ресурса, но он ему не будет выделен.
ОС в состоянии тупика ("зависание") - когда несколько процессов находятся в состоянии тупика.
Простая тупиковая ситуация в ОС:
Пусть имеются 2 процесса A и B, которым перед началом работы предоставлены ресурсы P1 и P2 соответственно. В какой-то момент времени процессу A понадобился P2, а процессу B - P1, но они их не получат, т.к. они удерживаются предыдущими процессами => наступила простая тупиковая ситуация в ОС.
Правила предотвращения тупиков в ОС:
Бесконечное откладывание процесса.
В системе, где процессам приходится ждать пока она выделит ему требуемый ресурс может возникнуть ситуация, что будут приходить процессы с более высоким приоритетом, требующие тот же самый ресурс - ситуация бесконечного откладывания процесса.
В некоторых ОС данная ситуация предотвращается благодаря увеличению приоритетности ("старению" процесса) для того, чтобы ему был предоставлен требуемый ресурс, после чего приоритет понижается до прежнего уровня.
7. Управление памятью.
Организация и управление основной памятью компьютера - один из самых важных факторов, определяющих построение ОС. Для непосредственного выполнения программ или обращения к данным необходимо, чтобы они размещались в основной памяти.
Вторичная, или внешняя память (жесткий диск), хранит множество программ и данных, которые должны быть наготове для обработки, т.е. загружены в основную память.
Организация памяти.
Под организацией памяти понимается, каким образом предоставляется и используется основная память, т.е. необходимо дать ответы на следующие вопросы:
Иерархия памяти.
Чтобы программы можно было выполнять, они должны находиться в основной памяти, а программы и данные, которые в настоящий момент не нужны, можно хранить во внешней памяти.
Современные ОС поддерживают 3 уровня памяти:
Иерархическая организация памяти:
Стратегии управления памятью.
Стратегии направлены на то, чтобы обеспечить наилучшее возможное использование ресурсов основной памяти.
Категории управления памятью.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Разделы диска Организация FAT... Каждый диск или раздел жесткого диска разбивается на области... FAT таблица распределения файлов отображает использование всего дискового пространства в области файлов и...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Управление процессами.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов