Процессор. Управление процессами. - раздел Образование, Основные понятия и определения Концепции Процесса.
Процессом Является Выполняемая Программа,...
Концепции процесса.
Процессом является выполняемая программа, включающая текущие значения счетчика команд, регистров и переменных. Процесс потребляет такие ресурсы как: адресное пространство процесса – оно содержит программный код, данные и стеки; файлы – используются для чтения/записи данных; устройства ввода/вывода. Множество ресурсов определяется архитектурой. Поток (thread) – возник в ОС как средство распараллеливания вычислений. Процессу назначается адресное пространство и набор ресурсов, которые совместно используются всеми его потоками. ОС сама распределяет процессорное время между потоками. Процесс в периоде существования имеет ряд дискретных состояний. Состояния процесса:
1. выполняется – процесс находится в состоянии выполнения, если в его распоряжение выделен процессор
2. готов – процесс находится в состоянии готовности, если он мог бы выполняться, если бы ему был доступен процессор
3. блокировка – процесс находится в состоянии блокирования, если он ожидает некое событие, чтобы начать свою работу.
Смена состояний происходит по различным событиям.
Один процесс может быть порожден другим, то есть является родительским.
Описатели процесса.
Создать процесс – это, прежде всего, означает создать описатель процесса, в качестве которого выступает одна или несколько информационных структур, содержащих все сведения о процессе, необходимых ОС для управления им.
Операционная среда характеризуется состоянием регистров, режимом работы процессора, кодами ошибок выполняемых процессором системных вызовов, указателями на открытые файлы, информацией о незавершенных операциях ввода/вывода.
В OS/360 использовался блок управления процессом. Он включал текущее состояние, идентификатор, значения регистров и т.д.
Unix System V – контекст процесса и дескриптор процесса. При смене процесса происходит переключение процесса, дескриптор содержит информацию, необходимую ядру. Дескрипторы объединены в таблицу процессов. В таблице содержится информация о расположение образов. На основании таблицы ОС производит планирование и синхронизацию процессов.
Windows – объект-процесс.
Потоки.
Любой процесс можно рассматривать как поток исполняемых команд. Потоки процесса разделяют его программный код, глобальные переменные и системные ресурсы. Каждый поток имеет свой собственный программный счетчик, свое содержимое регистров и свой собственный стек. Процесс представляет собой совокупность взаимодействующих потоков и выделенных ресурсов.
Основные понятия и определения... ОС организованный набор программ и данных обеспечивающий управление всеми ресурсами вычислительной системы ВС и...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Процессор. Управление процессами.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Эволюция ОС.
Выделяют пять–шесть периодов развития ОС.
до 40–х годов ХХ века – нулевой этап: вычислительные устройства стали разрабатываться с использованием ламп, ОС отсутствует, появляются прин
Архитектура ОС.
Под архитектурой понимают системную организацию на основе программных модулей, имеющих определенное функциональное назначение с четко оговоренными правилами взаимодействия.
монолитны
Микроядерная архитектура ЭВМ.
Эта архитектура является альтернативой классической архитектуре. Её суть: в привилегированном режиме остается работать только небольшая часть ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от осталь
Управление задачами.
Понятия процесса и потока не всегда разделяются. По отношению к ресурсу «процессорное время» оба понятия эквивалентны. Фактически они выступают как некоторая работа. Поэтому далее будем использоват
Асинхронные параллельные процессы.
Процессы называются параллельными, если они существуют одновременно. Параллельные процессы могут работать совершенно независимо друг от друга или они могут быть асинхронными – им необходимо периоди
Семафоры.
Концепция семафоров была предложена Дейкстра. Семафор представляет собой целочисленную переменную S, с которой ассоциирована очередь ожидающих процессов. Пытаясь пройти через семафор, процесс однов
Мониторы.
Рассмотренный алгоритм Деккера имеет некоторые недостатки. Чтобы от них избавиться создали мониторы.
Хоар 1974 год. Монитор – это механизм организации параллелизма, который содержит как да
Тупики.
Говорят, что в мультипрограммной системе процесс находится в состоянии тупика (дедлока (клинча)), если он ожидает события, которое никогда не произойдет. Системная тупиковая ситуация (зависание) –
Физическая память.
Внешняя память (storage)
Основная память (оперативная)
Быстродействующая память
Регистры процессора
Для выполнения программы необходимо, чтобы данные размещались
Связанное и несвязанное распределение памяти.
Самые первые ЭВМ требовали связного распределения – каждая программа должна была занимать один блок ячеек.
Свободная память
Программа пользователя
Операц
Виртуальная память.
Виртуальная память ограничивает число одновременно выполняющихся программ. Одним из решений этой проблемы было разделение программ на части, которые называются overlay – если какой-то модуль не раб
Управление виртуальной памятью, стратегии управления.
Стратегии вталкивания.
Определяют, когда следует переписывать очередную страницу или сегмент в основную память. Существует 2 стратегии: по запросу и с упреждением. Вталкивание по за
Кэширование данных.
Быстродействующая память основана на организации SRAM, её объем – несколько мегабайт, скорость доступа не превышает 8 мс. Регистры процессора – несколько байтов, скорость – 2-3 мс.
Кэш-пам
Ввод/вывод. Управление файлами и файловой системой.
Планирование работы с магнитными дисками.
Данные записываются на поверхностях магнитных дисков. На каждом магнитном диске размещены тонкие концентрические кольца – дорожки. На них з
Логическая организация ФС.
– это организация, предназначенная для удобств пользователю. Для этого физическую структуру данных на диске подменяют некоторой удобной для пользователя логической моделью, основным
Логическая организация файлов.
Логическая запись – это наименьший элемент данных, которым может оперировать программист при обмене с внешним устройством.
Если поддержка структур данных выполняется самим приложением, то
Физическая организация ФС.
Под физической организацией ФС подразумевается способ расположения информации на физических устройствах, характеризуемых такими понятиями, как диск, раздел, дорожка, цилиндр, кластер, сектор. С эти
Права доступа к файлу.
Определить права доступа – значит определить набор операций для каждого пользователя, который он может выполнить с файлом.
Список операций доступа:
1. право на создание/уничтожени
ОС Unix/Linux.
В начале 1965 г. компания Bell Telephone Laboratories (AT&T) совместно с General Electric Company (MIT) начали разрабатывать новую ОС – MULTCS. ОС должна была быть многозадачной с разделением в
Типы файлов.
Обычный – представляет собой наиболее общий тип файлов, содержащий данные различных форматов (текст, бинарный и т.д.). Для ОС такие файлы представляют собой просто последовательность байтов,
Создание и монтирование ФС.
Linux может работать с несколькими ФС: ext3fs (2001 год), ext4fs (2008 год), Reiser FS (2001 год), Reiser 4 (2004 год), Btrfs (2007 год), msdos (FAT), vfat (FAT32), iso9660 (CDROM), nfs, Linux_NTFS
Индексные дескрипторы файлы и системы адресации файлов.
Каждому файлу соответствует один индексный дескриптор, который имеет порядковый номер, называемый индексом файла. Это означает, что число файлов ограничено числом индексных дескрипторов, которое ли
Управление процессами.
Процессом в Unix называется единица исполнения программного кода. Процесс может выполняться в одном из двух состояний: пользовательском и системном.
Когда пользовательскому процессу требуе
История.
MS–DOS, MS–DOS + Windows 3.1
Windows 95, 98, ME.
Windows NT, 2000, XP, 2003, Vista, 2008, 7, 2008 R2.
MS–DOS – 1981 год – однозадачная, 16-разрядная.
Структура ОС Windows.
Она имела первоначально микроядерный дизайн. Потом стали использовать гибридную архитектуру. Платформы – Intel, Alpha (DEC), Power PC (IBM), MIPS (Silicon Graphics).
В ОС
Подсистема win32.
Взаимодействие между приложениями и ОС осуществляется с помощью системных вызовов, однако, приложение не может произвести системный вызов напрямую, вместо этого оно должно воспользоваться программн
Объекты, менеджер объектов.
Для слаженной работы системы ресурсов Windows создает объекты, управление которыми происходит с помощью менеджера объектов. Когда приложение открывает файл, создает поток или семафор, оно получает
Объекты ядра.
Поддержка объектов ядра выполняется ядро и исполнительной системой. Помимо объектов ядра существуют объекты для управления окнами (user) и графикой (gdi). Они уже реализуются подсистемой поддержки
Структура объектов.
Каждый объект имеет заголовок объекта – содержит в себе имя объекта, каталог объекта, информация о защите, квота (устанавливает ограничение на количество процессов), счетчик ссылок, список п
Описатели объектов.
Создаются при вызове win32-функций. В случае успешного выполнения создается 64-битное описатель. При этом описатель находится в таблице описателей процессов. Из 64 разрядов 29 используется для ссыл
ФС NTFS.
В ОС Windows присутствует система ввода/вывода. Задача этой системы – скрыть особенности работы с дисками и предоставить в распоряжение ФС используемое дисковое пространство в виде непрерывной посл
Точки повторного анализа.
Современные ОС предоставляют в распоряжение пользователей возможности для монтирования ФС и образования жестких и символических связей. Эта возможность реализована с помощью точек повторного анализ
Надежность ФС.
Для обозначения совокупности действий, выполняемых файловой операцией, используется термин «транзакция». Для сохранения целостности транзакция должна выполняться целиком или не выполняться вообще.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов