Folyamatkezelés az operációs rendszerben: PCB be Operating rendszer

Mi az a folyamat?

folyamat egy olyan program végrehajtása, amely az adott programban meghatározott műveleteket hajtja végre. Meghatározható végrehajtási egységként, ahol egy program fut. Az operációs rendszer segít a CPU által használt folyamatok létrehozásában, ütemezésében és leállításában. A főfolyamat által létrehozott folyamatot gyermekfolyamatnak nevezzük.

A folyamatműveletek egyszerűen vezérelhetők a PCB (Process Control Block) segítségével. Tekinthetjük a folyamat agyának, amely tartalmazza a feldolgozáshoz kapcsolódó összes fontos információt, például folyamatazonosítót, prioritást, állapotot, CPU-regisztereket stb.

Mi az a folyamatmenedzsment?

A folyamatkezelés különféle feladatokat foglal magában, mint például a folyamatok létrehozása, ütemezése, leállítása és a holt zár. A Process egy végrehajtás alatt álló program, amely a modern kor operációs rendszerek fontos részét képezi. Az operációs rendszernek olyan erőforrásokat kell lefoglalnia, amelyek lehetővé teszik a folyamatok számára az információk megosztását és cseréjét. Ezenkívül megvédi az egyes folyamatok erőforrásait más módszerektől, és lehetővé teszi a folyamatok közötti szinkronizálást.

Az operációs rendszer feladata a rendszer összes futó folyamatának kezelése. A műveleteket olyan feladatok végrehajtásával kezeli, mint a folyamatütemezés és az erőforrások elosztása.

folyamat Architectúra

Folyamat architektúra Kép
Folyamat architektúra Kép

Itt van egy Archia folyamat tectúra diagramja

  • Stack: A verem olyan ideiglenes adatokat tárol, mint a függvényparaméterek, visszaadja a címeket és a helyi változókat.
  • Halom Memóriát foglal le, amely futási ideje alatt feldolgozható.
  • Adatok: Ez tartalmazza a változót.
  • Szöveg:
    A Szöveg szakasz tartalmazza az aktuális tevékenységet, amelyet a Programszámláló értéke képvisel.

Folyamatvezérlő blokkok

A PCB a Process Control Block rövidítése. Ez egy adatstruktúra, amelyet a Operating rendszer minden folyamathoz. A PCB-t egész számmal kell azonosítani a folyamatazonosítóval (PID). Segít tárolni az összes szükséges információt az összes futó folyamat nyomon követéséhez.

A processzorregiszterek tartalmának tárolásáért is elszámoltatható. Ezek mentésre kerülnek, amikor a folyamat kilép a futó állapotból, majd visszatér abba. Az információkat az operációs rendszer gyorsan frissíti a PCB-n, amint a folyamat végrehajtja az állapotváltást.

Folyamatállapotok

Folyamatállapotok

Folyamatállapot diagram

A folyamatállapot a folyamat feltétele egy adott időpillanatban. Meghatározza a folyamat jelenlegi helyzetét is.

A folyamatnak alapvetően hét szakasza van, amelyek a következők:

  • Új: Az új folyamat akkor jön létre, amikor egy adott program a másodlagos memóriából/merevlemezből az elsődleges memóriába/RAM-ba hív a
  • Kész: Kész állapotban a folyamatot be kell tölteni az elsődleges memóriába, amely készen áll a végrehajtásra.
  • Várakozás: A folyamat a CPU-idő és egyéb erőforrások lefoglalására vár a végrehajtáshoz.
  • Végrehajtás: A folyamat egy végrehajtási állapot.
  • Blokkolt: Ez az az időintervallum, amikor egy folyamat egy esemény, például az I/O műveletek befejezésére vár.
  • Felfüggesztett: A felfüggesztett állapot azt az időt határozza meg, amikor egy folyamat készen áll a végrehajtásra, de az operációs rendszer nem helyezte a készenléti sorba.
  • Lezárt: A Leállított állapot azt az időt adja meg, amikor a folyamat leáll

Minden lépés elvégzése után az összes erőforrást egy folyamat felhasználja, és a memória szabaddá válik.

Folyamatvezérlő blokk (PCB)

Az operációs rendszerben minden folyamatot egy folyamatvezérlő blokk képvisel, amelyet feladatvezérlő blokknak is neveznek.

Itt vannak a PCB fontos összetevői

Folyamatvezérlő blokk

Folyamatvezérlő blokk (PCB)
  • A folyamat állapota: Egy folyamat lehet új, kész, futó, várakozó stb.
  • Program számláló: A programszámláló jelzi a következő utasítás címét, amelyet az adott folyamathoz végre kell hajtani.
  • CPU regiszterek: Ez a komponens akkumulátorokat, index- és általános célú regisztereket, valamint a feltételkód információit tartalmazza.
  • CPU ütemezési információ: Ez az összetevő tartalmaz egy folyamatprioritást, az ütemezési sorok mutatóit és számos egyéb ütemezési paramétert.
  • Számviteli és üzleti információk: Tartalmazza a CPU mennyiségét és az időbeli segédprogramokat, például a valós időben használt, a feladat- vagy folyamatszámokat stb.
  • Memóriakezelési információk: Ez az információ magában foglalja az alap- és határregiszterek, az oldal- vagy szegmenstáblák értékét. Ez az operációs rendszer által használt memóriarendszertől függ.
  • I/O állapotinformációk: Ez a blokk tartalmazza a megnyitott fájlok listáját, a folyamathoz hozzárendelt I/O eszközök listáját stb.

Összegzésként

  • A folyamat egy olyan program végrehajtása, amely végrehajtja a programban meghatározott műveleteket.
  • A folyamatkezelés különféle feladatokat foglal magában, mint például a létrehozás, ütemezés, folyamatok leállítása és a holtpont.
  • A folyamatarchitektúra fontos elemei a következők: 1) verem 2) halom 3) adat és 4) szöveg
  • A PCB a Process Control Block teljes formája. Ez egy adatstruktúra, amelyet a Operating rendszer minden folyamathoz
  • A folyamatállapot a folyamat feltétele egy adott időpillanatban.
  • Az operációs rendszerben minden folyamatot egy folyamatvezérlő blokk képvisel, amelyet feladatvezérlő blokknak is neveznek.