Process Management v OS: PCB in Operasystém
Nathaniel Brooks
⚡ Chytré shrnutí
Správa procesů v operačním systému se stará o vytváření, plánování a ukončování procesů, zatímco blok řízení procesů ukládá stav, registry a prioritu každého procesu, aby CPU mohl track a spolehlivě obnovit provádění.
Co je to proces?
A proces je spuštění programu, který provádí akce specifikované v tomto programu. Lze jej definovat jako spouštěcí jednotku, kde program běží. Operační systém vám pomáhá vytvářet, plánovat a ukončovat procesy používané CPU. Proces vytvořený hlavním procesem se nazývá podřízený proces.
Procesní operace lze snadno řídit pomocí desky plošných spojů (PCB). Můžete ji považovat za mozek procesu, protože obsahuje všechny klíčové informace týkající se zpracování, jako je ID procesu, priorita, stav a registry CPU.
Co je to procesní řízení?
Řízení procesů zahrnuje různé úkoly, jako je vytváření, plánování a ukončování procesů, a také se zabývá... zablokováníProces je spuštěný program, který je důležitou součástí moderních operačních systémů. Operační systém musí alokovat zdroje, které procesům umožňují sdílet a vyměňovat si informace. Chrání také zdroje každého procesu před ostatními procesy a umožňuje synchronizaci mezi procesy.
Úkolem operačního systému je spravovat všechny běžící procesy systému. Zajišťuje operace prováděním úkolů, jako je plánování procesů a alokace zdrojů. Efektivní správa procesů udržuje CPU zaneprázdněné a celkově zlepšuje... plánování CPU.
Proces Architecture
Obrázek architektury procesu
Zde je architektonický diagram procesu. Proces je v paměti rozdělen do čtyř hlavních sekcí:
- stack: Zásobník ukládá dočasná data, jako jsou parametry funkcí, návratové adresy a lokální proměnné.
- Halda: Tím se alokuje paměť, která může být zpracována během běhu procesu.
- Datum: Tato sekce obsahuje globální a statické proměnné.
- Text: Textová sekce obsahuje aktuální aktivitu, která je reprezentována hodnotou čítače programu.
Bloky řízení procesů
PCB je zkratka pro Process Control Block (procesní řídicí blok). Jedná se o datovou strukturu, kterou operační systém udržuje pro každý proces. PCB je identifikována celočíselným ID procesu (PID). Pomáhá vám ukládat všechny informace potřebné k udržení track všech spuštěných procesů.
Je také zodpovědný za ukládání obsahu registrů procesoru. Ty se ukládají, když proces přejde z běžícího stavu, a obnovují se při jeho návratu. Informace jsou v desce plošných spojů rychle aktualizovány operačním systémem, jakmile proces provede změnu stavu.
Státy procesu
Jakmile je proces vytvořen, nezůstává v jednom stavu. Pohybuje se mezi několika stavy podle toho, jak ho operační systém plánuje a jakmile jsou k dispozici zdroje.
Diagram stavů procesu
Stav procesu je stav procesu v určitém časovém okamžiku. Definuje také aktuální pozici procesu. Existuje hlavně sedm fází procesu:
- Novinka: Nový proces se vytvoří, když je specifický program volána ze sekundární paměti (pevného disku) do primární paměti (RAM).
- Připraveno: Ve stavu připravenosti je proces načten do primární paměti a je připraven ke spuštění.
- Čekání: Proces čeká na alokaci času CPU a dalších zdrojů pro spuštění.
- Probíhá: Proces je ve stavu provádění, běží na CPU.
- Blokováno: Toto je časový interval, kdy proces čeká na dokončení události, například I/O operace.
- Pozastaveno: Pozastavený stav definuje čas, kdy je proces připraven ke spuštění, ale operační systém jej ještě nezařadil do fronty připravenosti.
- Ukončeno: Stav ukončení určuje čas, kdy je proces dokončen.
Po dokončení každého kroku se uvolní všechny zdroje použité procesem a uvolní se paměť.
Blok řízení procesů (PCB)
Každý proces je v operačním systému reprezentován blokem řízení procesu, který se také nazývá blok řízení úlohy. Zde jsou důležité komponenty desky plošných spojů:
Blok řízení procesů (PCB)
- Stav procesu: Proces může být nový, připravený, spuštěný nebo čekající.
- Počítadlo programů: Čítač programu obsahuje adresu další instrukce, která by měla být v daném procesu provedena.
- CPU registry: Tato komponenta obsahuje akumulátory, indexové a univerzální registry a informace o stavových kódech.
- Informace o plánování CPU: Tato komponenta obsahuje prioritu procesu, ukazatele na plánovací fronty a další parametry plánování.
- Účetní a obchodní informace: To zahrnuje množství využitého CPU, časové nástroje, jako je využití reálného času, a počet úloh nebo procesů.
- Informace o správě paměti: To zahrnuje hodnotu základních a limitních registrů a tabulek stránek nebo segmentů v závislosti na paměťovém systému používaném operačním systémem.
- Informace o stavu I/O: Tento blok obsahuje seznam otevřených souborů a seznam I/O zařízení přidělených procesu.
