Procesbeheer in besturingssysteem: PCB in Operating-systeem

Wat is een proces?

A Een proces is de uitvoering van een programma dat de acties uitvoert die in dat programma zijn gespecificeerd. Het kan worden gedefinieerd als een uitvoereenheid waarop een programma draait. Het besturingssysteem helpt bij het aanmaken, plannen en beëindigen van de processen die door de CPU worden gebruikt. Een proces dat door het hoofdproces wordt aangemaakt, wordt een kindproces genoemd.

Procesbewerkingen kunnen eenvoudig worden aangestuurd met behulp van een PCB (Process Control Block). Je kunt het beschouwen als het brein van het proces, omdat het alle cruciale informatie met betrekking tot de verwerking bevat, zoals de proces-ID, prioriteit, status en CPU-registers.

Wat is procesmanagement?

Procesmanagement omvat diverse taken zoals het creëren, plannen en beëindigen van processen, en het beheert ook de afhandeling ervan. impasseEen proces is een programma dat wordt uitgevoerd en vormt een belangrijk onderdeel van moderne besturingssystemen. Het besturingssysteem moet resources toewijzen waarmee processen informatie kunnen delen en uitwisselen. Het beschermt ook de resources van elk proces tegen andere processen en maakt synchronisatie tussen processen mogelijk.

Het is de taak van het besturingssysteem om alle actieve processen van het systeem te beheren. Het beheert bewerkingen door taken uit te voeren zoals procesplanning en resourceallocatie. Efficiënt procesbeheer zorgt ervoor dat de CPU optimaal benut wordt en verbetert de algehele prestaties. CPU-planning.

Proces Architectuur

Procesarchitectuur Afbeelding

Hier is een architectuurdiagram van het proces. Het proces is in het geheugen verdeeld in vier hoofdsecties:

• stack: De stack slaat tijdelijke gegevens op, zoals functieparameters, retouradressen en lokale variabelen.
• Hoop: Hiermee wordt geheugen toegewezen dat tijdens de uitvoering van het proces kan worden verwerkt.
• Datum: Deze sectie bevat de globale en statische variabelen.
• Tekst: Het tekstgedeelte bevat de huidige activiteit, die wordt weergegeven door de waarde van de programmateller.

Procesbesturingsblokken

PCB staat voor Process Control Block. Het is een datastructuur die door het besturingssysteem voor elk proces wordt bijgehouden. De PCB wordt geïdentificeerd door een integer proces-ID (PID). Het helpt bij het opslaan van alle informatie die nodig is om het proces te beheren. track van alle actieve processen.

Het is ook verantwoordelijk voor het opslaan van de inhoud van de processorregisters. Deze worden opgeslagen wanneer het proces de actieve status verlaat en hersteld wanneer het terugkeert. De informatie wordt snel door het besturingssysteem in de PCB bijgewerkt zodra het proces een statusovergang maakt.

Processtaten

Zodra een proces is aangemaakt, blijft het niet in één toestand. Het doorloopt verschillende staten, afhankelijk van de planning van het besturingssysteem en de beschikbaarheid van resources.

Processtatusdiagram

Een processtatus is de toestand van het proces op een specifiek moment. Het definieert ook de huidige positie van het proces. Een proces kent hoofdzakelijk zeven fasen:

• Nieuw: Het nieuwe proces wordt gecreëerd wanneer een specifiek programma vanuit het secundaire geheugen (harde schijf) naar het primaire geheugen (RAM) wordt aangeroepen.
• Klaar: In de gereed-status is het proces in het primaire geheugen geladen en klaar voor uitvoering.
• Aan het wachten: Het proces wacht op de toewijzing van CPU-tijd en andere resources voor uitvoering.
• Uitvoeren: Het proces bevindt zich in een uitvoeringsfase en draait op de CPU.
• Geblokkeerd: Dit is een tijdsinterval waarin een proces wacht tot een gebeurtenis, zoals een I/O-bewerking, is voltooid.
• Geschorst: De opgeschorte status definieert het moment waarop een proces klaar is voor uitvoering, maar nog niet door het besturingssysteem in de wachtrij voor gereedstaande processen is geplaatst.
• Beëindigd: De status 'beëindigd' geeft het tijdstip aan waarop een proces is voltooid.

Na elke stap worden alle door een proces gebruikte resources vrijgegeven en komt het geheugen vrij.

Procesbesturingsblok (PCB)

Elk proces wordt in het besturingssysteem weergegeven door een procesbesturingsblok, ook wel een taakbesturingsblok genoemd. Hieronder volgen de belangrijkste componenten van een PCB:

Procesbesturingsblok (PCB)

• Processtatus: Een proces kan nieuw, gereed, actief of in de wachtstand zijn.
• Programmateller: De programmateller bevat het adres van de volgende instructie die voor dat proces moet worden uitgevoerd.
• CPU-registers: Deze component omvat accumulatoren, index- en algemene registers, en informatie over conditiecodes.
• Informatie over CPU-planning: Deze component bevat de procesprioriteit, verwijzingen naar planningswachtrijen en andere planningsparameters.
• Boekhoudkundige en bedrijfsinformatie: Dit omvat de hoeveelheid gebruikte CPU, tijdsinformatie zoals de werkelijke tijd die wordt gebruikt, en het aantal taken of processen.
• Informatie over geheugenbeheer: Dit omvat de waarde van de basis- en limietregisters en de pagina- of segmenttabellen, afhankelijk van het geheugensysteem dat door het besturingssysteem wordt gebruikt.
• I/O-statusinformatie: Dit blok bevat de lijst met geopende bestanden en de lijst met I/O-apparaten die aan het proces zijn toegewezen.

Veelgestelde vragen