Processhantering i OS: PCB in Operating System

Vad รคr en process?

Behandla รคr exekveringen av ett program som utfรถr de รฅtgรคrder som anges i det programmet. Det kan definieras som en exekveringsenhet dรคr ett program kรถrs. OS hjรคlper dig att skapa, schemalรคgga och avsluta de processer som anvรคnds av CPU. En process som skapas av huvudprocessen kallas en barnprocess.

Processoperationer kan enkelt styras med hjรคlp av PCB (Process Control Block). Du kan betrakta det som hjรคrnan i processen, som innehรฅller all viktig information relaterad till bearbetning som process-id, prioritet, tillstรฅnd, CPU-register, etc.

Vad รคr Process Management?

Processhantering involverar olika uppgifter som att skapa, schemalรคgga, avsluta processer och en dรถdlรฅs. Process รคr ett program som รคr under kรถrning, vilket รคr en viktig del av dagens operativsystem. OS mรฅste allokera resurser som gรถr det mรถjligt fรถr processer att dela och utbyta information. Det skyddar ocksรฅ resurserna fรถr varje process frรฅn andra metoder och tillรฅter synkronisering mellan processer.

Det รคr OS:s uppgift att hantera alla pรฅgรฅende processer i systemet. Den hanterar operationer genom att utfรถra uppgifter som processschemalรคggning och till exempel resursallokering.

Behandla Architecture

Processarkitektur Bild
Processarkitektur Bild

Hรคr รคr en Architecture diagram av processen

  • stack: Stacken lagrar temporรคr data som funktionsparametrar, returadresser och lokala variabler.
  • heap Tilldelar minne, som kan bearbetas under dess kรถrtid.
  • Data: Den innehรฅller variabeln.
  • Text:
    Textsektionen inkluderar den aktuella aktiviteten, som representeras av programrรคknarens vรคrde.

Processkontrollblock

PCB stรฅr fรถr Process Control Block. Det รคr en datastruktur som underhรฅlls av OperaSystem fรถr varje process. Kretskortet bรถr identifieras med ett heltal Process-ID (PID). Det hjรคlper dig att lagra all information som krรคvs fรถr att hรฅlla track av alla pรฅgรฅende processer.

Den รคr ocksรฅ ansvarig fรถr att lagra innehรฅllet i processorregister. Dessa sparas nรคr processen flyttas frรฅn kรถrlรคge och sedan รฅtergรฅr till det. Informationen uppdateras snabbt i kretskortet av operativsystemet sรฅ snart processen gรถr tillstรฅndsรถvergรฅngen.

Processstater

Processstater

Diagram fรถr processtillstรฅnd

Ett processtillstรฅnd รคr ett tillstรฅnd fรถr processen vid ett specifikt รถgonblick. Den definierar ocksรฅ den aktuella positionen fรถr processen.

Det finns huvudsakligen sju steg i en process som รคr:

  • Nytt: Den nya processen skapas nรคr ett specifikt program anropar frรฅn sekundรคrminne/hรฅrddisk till primรคrminne/RAM a
  • Klar: I ett klart lรคge bรถr processen laddas in i det primรคra minnet, som รคr klart fรถr exekvering.
  • Vรคntar: Processen vรคntar pรฅ allokering av CPU-tid och andra resurser fรถr exekvering.
  • Executing: Processen รคr ett exekveringstillstรฅnd.
  • Blockerad: Det รคr ett tidsintervall nรคr en process vรคntar pรฅ att en hรคndelse som I/O-operationer ska slutfรถras.
  • Suspenderat: Suspenderat tillstรฅnd definierar tiden nรคr en process รคr klar fรถr exekvering men inte har placerats i redo-kรถn av OS.
  • Avslutat: Avslutat tillstรฅnd anger tidpunkten nรคr en process avslutas

Efter att ha slutfรถrt varje steg anvรคnds alla resurser av en process, och minnet blir fritt.

Process Control Block (PCB)

Varje process representeras i operativsystemet av ett processkontrollblock, som ocksรฅ kallas ett uppgiftskontrollblock.

Hรคr รคr viktiga komponenter i PCB

Processkontrollblock

Process Control Block (PCB)
  • Processtillstรฅnd: En process kan vara ny, klar, igรฅng, vรคntar osv.
  • Programrรคknare: Programrรคknaren lรฅter dig veta adressen till nรคsta instruktion, som bรถr utfรถras fรถr den processen.
  • CPU-register: Denna komponent inkluderar ackumulatorer, index- och allmรคnna register och information om tillstรฅndskod.
  • CPU-schemalรคggningsinformation: Den hรคr komponenten inkluderar en processprioritet, pekare fรถr schemalรคggning av kรถer och olika andra schemalรคggningsparametrar.
  • Bokfรถring och affรคrsinformation: Det inkluderar mรคngden CPU och tidsverktyg som anvรคnd realtid, jobb- eller processnummer, etc.
  • Minneshanteringsinformation: Denna information inkluderar vรคrdet pรฅ bas- och grรคnsregistren, sidan eller segmenttabellerna. Detta beror pรฅ minnessystemet som anvรคnds av operativsystemet.
  • I/O-statusinformation: Detta block innehรฅller en lista รถver รถppna filer, listan รถver I/O-enheter som รคr allokerade till processen, etc.

Sammanfattning

  • En process definieras som exekveringen av ett program som utfรถr de รฅtgรคrder som anges i det programmet.
  • Processhantering involverar olika uppgifter som skapande, schemalรคggning, avslutning av processer och ett dรถdlรคge.
  • De viktiga delarna av processarkitektur รคr 1)Stack 2) Heap 3) Data och 4) Text
  • PCB รคr en fullstรคndig form av processkontrollblock. Det รคr en datastruktur som underhรฅlls av Operasystem fรถr varje process
  • Ett processtillstรฅnd รคr ett tillstรฅnd fรถr processen vid ett specifikt รถgonblick.
  • Varje process representeras i operativsystemet av ett processkontrollblock, som ocksรฅ kallas ett uppgiftskontrollblock.

Sammanfatta detta inlรคgg med: