Вопрос 2. Процессы. Определение процесса. Логическая и физическая модели процесса графы состояний процесса для логической и физической модели. Контекст процесса

Процесс -система действий, реализующая определённую функцию в ВС и оформленная так, что управляющая программа вычислительной системы может перераспределять ресурсы этой системы в целях обеспечения мультипрограммирования.

Последовательный процесс – работа, производимая процессором при выполнении программы с ее данными.

Логическая и физическая модели процесса.

В логической модели процесс описывается как упорядоченная по времени последовательность векторов состояний процессов. P=S1->S2->…->Sn.

Вектор состояния – информация, которая необходима для того, чтобы направить развитие процесса.

Каждый из этих векторов содержит некоторый набор параметров(например, адрес следующей команды, адреса данных).

Компонента вектора состояния – выполняется операция

− указатель на следующий вектор

− некоторые параметры

У каждого процесса есть счетчик команд, который отражает последовательность векторов состояния процесса, выполнения его команд (call- трек).

Счетчик команд – указатель (инициатор) процесса.

СЧ АП

СЧ- счётчик адресов команд.

АП- адресное пространство.

Логическая модель - процессорно независимая модель (ею игнорируется необходимое число прцессоров, предназначенных для выполнения данных процессов). Включает инициатор процесса и адресное пространство команд.

Состояние процесса в логической модели: 2 состояния (активное и пассивное), изображают с помощью графа состояний.

Физическая модель описывает распределение процессоров для выполнения процессов.

Состояния физической модели.

 

Нужен процесс-диспетчер.

Выполняющийся (активный)- процесс, которому выделен процессор.

Готовый –процесс который готов, но ему еще не выделен процессор.

Блокированный - процесс добровольно отдает процессор, т.к. ждёт какой-то ресурс.

Блок->Гот: освободить(когда выделяются ресурсы для развития процесса). Гот->Блок: блокировать. Вып->Блок: запросили ресурс. Вып->Гот: операция «прервать» (аппаратно-программный механизм). Гот->Вып: м.б. переведён некоторым другим процессом (выполнить).

Самоблкировка - единственная операция, вып-я самим процессором, в остальных случаях процессор- пассивный. В состоянии «Готовый» могут находиться несколько процессов. Это количество называется коэффициентом мультипрограммирования. Эти готовые процессы находятся в ОП, но могут находиться и во внешней памяти- свопинг.

Дескриптор процесса - набор параметров процесса.

Должен быть механизм аппаратного прерывания процессов (*).

 

Аппар

При прерывании мы должны сохранить вектор состояния процесса (сохранение контекста процесса).

Чтобы передать процессор другому процессу, мы берем процесс, восстанавливаем его контекст и передаем процессор тому процессу, который будет выполняться.

Совокупность этих операций называется операцией переключения контекста.

Контекст процесса – вектор состояния, та информация, которая необходима для продолжения работы процесса.

Мультипрограммирование – переключение процессов.

Кол-во готовых процессов - коэффициент мультипрограммирования.

Программный процесс – выполнение программного кода.

 

 

Вопрос 3. Классификация процессов ОС.

Процесс -система действий, реализующая определённую функцию в ВС и оформленная так, что управляющая программа вычислительной системы может перераспределять ресурсы этой системы в целях обеспечения мультипрограммирования.

Классификация процессов.

По времени существования процессов.

− пакетные (нет ограничений на время сущ-я)

− интерактивный процесс (не больше, чем время допустимой реакции вычислительной системы на запрос такого типа)(связаны с уровнем пользователя. Ограничение по t связано с тем, что если t растёт, то система будет неработоспособна (медленная реакция))

− процесс реального времени (требует такого планирования, чтобы окончание процесса было в конкретный момент времени t, либо до наступления этого момента)(жёстко связана со временем, исп-ся в ОС реального времени)

По отношению к ОС.

− системные (самой ОС)

− пользовательские (прикладные)