Folyamatkezelés az operációs rendszerben: PCB be Operating rendszer
Szerkesztőség
⚡ Okos összefoglaló
Az operációs rendszer folyamatkezelése kezeli a folyamatok létrehozását, ütemezését és leállítását, míg a folyamatvezérlő blokk tárolja minden folyamat állapotát, regisztereit és prioritását, hogy a CPU track és megbízhatóan folytatja a végrehajtást.
Mi az a folyamat?
A folyamat egy program végrehajtása, amely végrehajtja a programban meghatározott műveleteket. Meghatározható végrehajtási egységként, ahol a program fut. Az operációs rendszer segít létrehozni, ütemezni és leállítani a CPU által használt folyamatokat. A főfolyamat által létrehozott folyamatot gyermekfolyamatnak nevezzük.
A folyamatok műveletei könnyen vezérelhetők egy NYÁK (Process Control Block) segítségével. Tekinthetjük a folyamat agyának, mivel ez tartalmazza a feldolgozással kapcsolatos összes fontos információt, például a folyamat azonosítóját, prioritását, állapotát és a CPU regisztereit.
Mi az a folyamatmenedzsment?
A folyamatmenedzsment különféle feladatokat foglal magában, mint például a folyamatok létrehozása, ütemezése és leállítása, valamint kezeli a holtpontA folyamat egy végrehajtás alatt álló program, amely a modern operációs rendszerek fontos részét képezi. Az operációs rendszernek olyan erőforrásokat kell lefoglalnia, amelyek lehetővé teszik a folyamatok számára az információk megosztását és cseréjét. Emellett megvédi az egyes folyamatok erőforrásait más folyamatoktól, és lehetővé teszi a folyamatok közötti szinkronizációt.
Az operációs rendszer feladata a rendszer összes futó folyamatának kezelése. Olyan feladatok végrehajtásával kezeli a műveleteket, mint a folyamatok ütemezése és az erőforrás-elosztás. A hatékony folyamatkezelés leterheli a CPU-t és javítja az általános teljesítményt. CPU ütemezés.
folyamat Architectúra
Folyamat architektúra Kép
Itt látható a folyamat architektúrája. A folyamat négy fő részre oszlik a memóriában:
- Stack: A verem ideiglenes adatokat tárol, például függvényparamétereket, visszatérési címeket és lokális változókat.
- Halom: Ez lefoglalja a memóriát, amely a folyamat futási ideje alatt feldolgozható.
- Adatok: Ez a szakasz tartalmazza a globális és statikus változókat.
- Szöveg: A szöveges rész tartalmazza az aktuális tevékenységet, amelyet a programszámláló értéke képvisel.
Folyamatvezérlő blokkok
A NYÁK a Process Control Block rövidítése. Ez egy olyan adatstruktúra, amelyet az operációs rendszer minden folyamathoz karbantart. A NYÁK-ot egy egész számú folyamatazonosító (PID) azonosítja. Segít tárolni az összes szükséges információt a folyamat fenntartásához. tracaz összes futó folyamat k-ja.
Feladata a processzor regisztereinek tartalmának tárolása is. Ezeket a folyamat a futó állapotból való kilépéskor menti, és a visszatéréskor visszaállítja. Az operációs rendszer gyorsan frissíti az információkat a NYÁK-ban, amint a folyamat állapotváltást hajt végre.
Folyamatállapotok
Miután egy folyamat létrejött, nem marad egy állapotban. Több állapot között mozog, ahogy az operációs rendszer ütemezi, és ahogy az erőforrások elérhetővé válnak.
Folyamatállapot diagram
A folyamatállapot a folyamat állapota egy adott időpillanatban. Meghatározza a folyamat aktuális pozícióját is. Egy folyamatnak főként hét szakasza van:
- Új: Az új folyamat akkor jön létre, amikor egy adott programot a másodlagos memóriából (merevlemez) az elsődleges memóriába (RAM) hívnak meg.
- Kész: Kész állapotban a folyamat betöltődik az elsődleges memóriába, és készen áll a végrehajtásra.
- Várakozás: A folyamat a CPU-idő és egyéb erőforrások végrehajtásához szükséges lefoglalására vár.
- Végrehajtó: A folyamat végrehajtási állapotban van, a CPU-n fut.
- Zárolt: Ez egy időintervallum, amely alatt egy folyamat egy esemény, például egy I/O művelet befejezésére vár.
- Felfüggesztett: A felfüggesztett állapot azt az időpontot határozza meg, amikor egy folyamat végrehajtásra kész, de az operációs rendszer még nem helyezte a készenléti várólistára.
- Megszűnt: A befejezett állapot azt az időpontot határozza meg, amikor egy folyamat befejeződik.
Minden lépés befejezése után a folyamat által használt összes erőforrás felszabadul, és a memória felszabadul.
Folyamatvezérlő blokk (PCB)
Minden folyamatot az operációs rendszerben egy folyamatvezérlő blokk képvisel, amelyet feladatvezérlő blokknak is neveznek. Íme a NYÁK fontos alkotóelemei:
Folyamatvezérlő blokk (PCB)
- A folyamat állapota: Egy folyamat lehet új, kész, futó vagy várakozó.
- Program számláló: A programszámláló a folyamat következő végrehajtandó utasításának címét tartalmazza.
- CPU regiszterek: Ez a komponens akkumulátorokat, index- és általános célú regisztereket, valamint feltételkód-információkat tartalmaz.
- CPU ütemezési információ: Ez a komponens tartalmazza a folyamat prioritását, az ütemezési sorokra mutató mutatókat és egyéb ütemezési paramétereket.
- Számviteli és üzleti információk: Ez magában foglalja a felhasznált CPU mennyiségét, az időzítő segédprogramokat, például a valós idejű felhasználást, valamint a feladatok vagy folyamatok számát.
- Memóriakezelési információk: Ez magában foglalja az alap- és határregiszterek, valamint az oldal- vagy szegmenstáblák értékét, az operációs rendszer által használt memóriarendszertől függően.
- I/O állapotinformációk: Ez a blokk tartalmazza a megnyitott fájlok listáját és a folyamathoz rendelt I/O eszközök listáját.
