19 - Správa procesů

Správa procesů

Základní pojmy:

Program

• soubor na vnějším paměťovém médiu obsahující kód (instrukce) a konstantní dat

Proces

• instance programu daná jeho kódem a dalšími vlastnostmi (priorita, stav, identifikační číslo, programový čítač, přidělené prostředky atd.)

• potřebuje zdroje – CPU, paměti, I/O zařízení...

• vlákno procesu (thread)

  • každý proces používá oddělené místo v paměti, komunikaci procesů musí zajistit operační systém

  • Některé systémy umožnují rozdělení procesů na více vláken ( multithreading )

• obraz procesu

OS zodpovědný za

• vytváření a rušení procesů

• potlačení a obnovu procesů

• synchronizaci procesů

• komunikaci mezi procesy

• výběr procesu pro volnou CPU

Vznik procesu

• první spuštený proces systému (init)

• spuštění programu jiným procesem (rodičem procesu)

• Klonováním již spuštěného procesu (fork) - v tomto případě se do nového adresového prostoru zkopíruje paměťový prostor původního procesu a poté se mu přiřadí vlastní záznam v tabulce procesů (PCB) s některými údaji původními a některými novými. Oba procesy pokračují souběžně od stejného místa

Proces se může nacházet v jednom z několika stavů

• Nový - proces byl právě vytvořen a přidělují se mu prostředky

• Běžící - na každém procesoru může běžet současně jen jeden proces

• Připravený - proces čeká na přidělení procesoru

• Čekající - proces čeká na událost (zprávu)

• Odložen - proces je odložen do odkládací oblasti na médiu

• Připraven - proces je připraven k běhu

• Ukončený (terminated) - proces byl ukončen

Ukončení procesu

• proces ukončí sám sebe - funkce exit()

• je ukončen svým rodičem - funkce abort()

• je odstraněn uživatelem, či systémem

• Po ukončení rodičovského procesu jsou potomci

1. ukončení

2. se stanou sirotky

Plánování procesů

• short-term - kterému procesu bude přidělen procesor

• medium-term - při nedostatku paměti rozhodnutí který čekající nebo připravený proces bude odsunut do vnější paměti

• long-term - která úloha bude spuštěna při dávkovém zpracování

Plánovací algoritmy

• spravedlnost ( každý proces dostane spravedlivý díl času )

• efektivita ( udržovat maximální vytížení systému )

• čas odezvy ( minimalizovat pro interaktivní uživatele )

• doba obrátky ( minimalizovat dobu zpracování každé dávkové úlohy )

• průchodnost ( maximální množství úloh za jednotku času )

Priority procesů

• Hodnoty 0 - 31

• priority jde vidět a nastavit pomocí systém. nástrojů pro správu procesů

• priority procesů Windows

  • pro každou prioritu existuje samostatná front připravených procesů

  • procesor je vždy přednostně přidělován procesům s vyšší prioritou

• priority procesů UNIX

  • běžné procesy 1-40

  • procesy realného času 1-99(odlišný způsob zpracování, například vlastní plánovač procesoru)

  • příkaz “nice -n ” spustí program s jinou než základní prioritou