Процессы. Управление процессами. Планирование и диспетчеризация процессов
Подсистема управления процессами - важнейшая часть операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины. Понятие процесса, его особенность и алгоритмы планирования. Блок управления процессом и диспетчеризация.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.05.2016 |
| Размер файла | 15,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова»
Факультет математической экономики, статистики и информатики
Кафедра информатики
Доклад
по дисциплине «Операционные системы»
на тему «Процессы. Управление процессами. Планирование и диспетчеризация процессов»
Выполнила
студентка группы 419 очной формы обучения
Джапаридзе Дарья Александровна
Научный руководитель:
доцент кафедры информатики, кандидат технических наук
Брежнев Алексей Викторович
Москва-2016
Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами.
Процесс (или по-другому, задача) - абстракция, описывающая выполняющуюся программу.
Важная особенность процесса: это единица вычислений, которая должна выполняться последовательно, т.е. каждый процесс имеет свой последовательный поток управления (control flow) - последовательность выполняемых процессом команд. Многие большие задачи успешно решаются путем параллельного выполнения процессов.
Состояния процессов:
Новый (new): Процесс создается операционной системой, но еще не начал выполняться.
Исполняемый (running): Исполняются команды процесса на процессоре или процессорах компьютерной системы под управлением ОС.
Ожидающий (waiting): Процесс ожидает наступления некоторого события, например, завершения ввода-вывода. В состоянии ожидания процесс не занимает процессор.
Готовый к выполнению (ready): Процесс ожидает получения ресурсов процессора для его исполнения. В состояние готовности к выполнению процесс попадает обычно либо при его создании, либо после завершения ввода-вывода (из состояния ожидания).
Завершенный (terminated): Исполнение процесса завершено.
Планирование - обеспечение поочередного доступа процессов к одному процессору.
Ситуации, когда необходимо планирование:
1. Когда создается процесс
2. Когда процесс завершает работу
3. Когда процесс блокируется на операции ввода / вывода, семафоре, и т.д.
4. При прерывании ввода / вывода.
Алгоритм планирования без переключений (неприоритетный) - не требует прерывание по аппаратному таймеру, процесс останавливается только когда блокируется или завершает работу.
Алгоритм планирования с переключениями (приоритетный) - требует прерывание по аппаратному таймеру, процесс работает только отведенный период времени, после этого он приостанавливается по таймеру, чтобы передать управление планировщику.
Из состояния готовности в состояние выполнения процесс переводится планировщиком ОС в результате диспетчеризации - выделения кванта процессорного времени. При выполнении процесс может быть прерван (по таймеру, в результате ошибки и т.п.), а после обработки прерывания операционной системой переходит снова в состояние готовности к выполнению. Если в процессе выполняется синхронный ввод-вывод, либо процесс должен ожидать наступления некоторого события (например, определенного момента времени), процесс переходит в состояние ожидания. При завершении ввода-вывода или при наступлении ожидаемого события процесс не получает сразу же квант процессорного времени, а переходит в состояние готовности к выполнению. Процесс переходит в завершенное состояние при завершении работы программы процесса. Управление процессами происходит через блок управления процессами.
Блок управления процессом (Process Control Block - PCB) - системная структура данных, используемая ОС для управления процессом, содержащая следующую информацию, ассоциируемую с каждым процессом:
· Состояние процесса
· Текущее значение счетчика команд (используется при продолжении выполнения процесса);
· Значения регистров процессора (также используются при возобновлении процесса);
· Информация для диспетчеризации процессора (указатель на стек процесса, номер процесса);
· Информация для управления памятью (границы области памяти процесса);
· Статистическая информация (общее время выполнения процесса, оставшееся из заявленного время выполнения, суммарное время ввода-вывода и т.д.)
· Информация о состоянии ввода-вывода (список открытых файлов).
Создание и удаление процессов. При создании процесса необходимо создать в памяти соответствующие системные структуры (таблицу страниц, стек и др.). При удалении процесса память, занимаемая ими, освобождается, а также выполняется закрытие всех файлов и освобождение всех других ресурсов, которые использовал процесс, если последний не сделал этого явно.
Приостановка и возобновление процессов. Выполнение процесса приостанавливается при выполнении синхронного ввода-вывода, а также системного вызова или команды (типа suspend). Сразу отметим, что использовать подобные операции явной приостановки процессов следует с осторожностью, так как приостанавливаемый процесс может находиться в своей критической секции - выполнять обработку общего ресурса, к которому каждому процессу предоставляется монопольный доступ, так что при его приостановке возникает ситуация тупика (deadlock) - приостановленный процесс не может освободить ресурс, а конкурирующий процесс не может его получить. При приостановке процесса ОС сохраняет состояние его выполнения, а при возобновлении - восстанавливает.
Синхронизация процессов. Процессы работают параллельно и при этом конкурируют за общие ресурсы, а также должны в некоторые моменты вычислений ожидать наступления некоторых событий. Для предотвращения возможных конфликтов и несогласованностей, например, race condition - несогласованного доступа к общим данным, при котором один процесс читает старые данные, а другой их в этот же момент обновляет, - ОС предоставляет средства синхронизации (например, семафоры и мониторы, рассмотренные в следующем разделе).
Взаимодействие процессов. При своей параллельной работе процессам необходимо взаимодействие, с целью согласованного решения различных частей одной и той же задачи. Процессы могут взаимодействовать с помощью передачи сообщений друг другу, а также с помощью так называемых условных переменных и рандеву (все эти виды взаимодействия рассмотрены позже). ОС предоставляет все эти средства, в виде системных вызовов, для организации адекватного и удобного взаимодействия процессов.
операционный вычислительный диспетчеризация
Список источников
1. http://www.intuit.ru - сайт «Интуит»
2. http://citforum.ru - онлайн IT библиотека
3. http://www.ignatova-e-n.narod.ru - информационный портал
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Подсистема управления процессами как часть операционной системы, непосредственно влияющая на функционирование вычислительной машины. Алгоритмы планирования процессов. Общие сведения о матричных принтерах, проектирование для них символов с помощью матриц.
курсовая работа [117,1 K], добавлен 22.06.2011Основные функции и процессы подсистемы управления процессами. Диспетчеризация процессов (потоков). Алгоритмы планирования выполнения потоков. Назначение и разновидности приоритетов в операционных системах. Функции подсистемы управления основной памятью.
презентация [117,7 K], добавлен 20.12.2013Управление процессами - часть операционной системы, влияющая на функционирование вычислительной машины. Контекст дескриптор процесса и алгоритм его планирования. Средства синхронизации и взаимодействия процессов. Критическая секция, тупики и нити.
лекция [166,6 K], добавлен 05.02.2009Структура ядра операционной системы. Основные компоненты подсистемы управления процессами и памятью. Характеристика системных и прикладных процессов в Unix. Идентификация процесса Linux, его атрибуты и вызовы. Средства межпроцессного взаимодействия.
лекция [170,1 K], добавлен 29.07.2012Создание средств представления процессов и механизмов управления на уровне диспетчеризации, разработка алгоритма и написание программы, имитирующую работу простейшей операционной системы. Формирование дескриптора, ввод информации, интерфейс программы.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 09.07.2010Сведения о планировании заданий. Характеристика алгоритмов FIFO и SJF. Диспетчеризация задач для бесприоритетной ДО FB и с динамическим приоритетом (зависимость от времени обслуживания). Алгоритм функционирования диспетчера и результаты моделирования.
курсовая работа [702,3 K], добавлен 23.09.2013Основные и дополнительные функции современных операционных систем. Особенности реализации приоритетных дисциплин обслуживания. Оценки эффективности планирования. Планирование верхнего уровня управления заданиями. Сравнительный анализ дисциплин FIFO и SJF.
курсовая работа [353,6 K], добавлен 23.09.2013Ознакомление с функциональным назначением и логической структурой подсистемы управления процессами с невытесняющей многозадачностью и постоянной длительностью кванта. Рассмотрение правил работы и графического интерфейса программы Process Manager.
курсовая работа [888,0 K], добавлен 30.07.2010Изучение основных аспектов моделирования операционной системы. Исследование принципов организации псевдопараллельной работы процессов. Анализ алгоритмов диспетчеризации процессов. Проектирование подсистемы управления памятью и запоминающими устройствами.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.01.2014Теоретические аспекты управления бизнес-процессами. Разница функции и бизнес-процесса. История развития процессного управления. Основные и вспомогательные процессы, их автоматизация. Примеры нотации бизнес-процессов 1С и описание технологии Workflow.
презентация [1,6 M], добавлен 13.05.2017Планирование и диспетчеризация процессора. Гистограмма периодов активности процессора. Примеры экспоненциального усреднения. Диспетчеризация по приоритетам и стратегия Round Robin – "круговая система". Примеры многоуровневой аналитической очереди.
презентация [1,8 M], добавлен 24.01.2014Блокировка файла для защиты доступа к нему со стороны других процессов в многозадачной среде операционной системы. Управление периферийными устройствами, процессами (заданиями, задачами). Планирование процессов, понятие очереди. Общий буфер данных.
презентация [45,2 K], добавлен 23.10.2013Изучение операционной системы Linux: элементов файлов, структуры каталогов и прав доступа к ним. Получение практических навыков по работе с некоторыми командами данной ОС. Теоретические сведения и практические навыки по работе с процессами Linux.
лабораторная работа [847,5 K], добавлен 16.06.2011Стандартизация подходов к управлению бизнес-процессами. Модель BMM для исследования взаимодействий и управления бизнес-процессами предприятия. Методологии моделирования и управления бизнес-процессами. Способы реализации поставленных перед системой задач.
курсовая работа [232,3 K], добавлен 12.05.2014Основные структуры процессов в операционной системе Unix. Возможные состояния процесса в Unix и способы перехода между ними. Планирование и выполнение процессов. Различия между родительским и дочерним процессом. Ожидание завершения и выполнения процесса.
курсовая работа [673,0 K], добавлен 24.02.2012Выбор SCADA-системы как средства управления технологическими процессами. Языки программирования в TRACE MODE, эксплуатационные характеристики системы. Разработка мониторинга и управления процессом подготовки бумажной массы на базе данной системы.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 14.03.2012Организационно-штатная структура телекоммуникационной компании. Разработка плана автоматизации управления бизнес-процессами (БП), ее основные этапы. Формализация БП с помощью методик моделирования IDEF0, IDEF3 и DFD. Требования к системе автоматизации.
курсовая работа [969,3 K], добавлен 24.01.2014Опыт отечественной науки - ситуационные системы управления. Manufacturing executing systems - автоматизированные системы управления производственными процессами. Особенности технологии производства партий пластин. Разработка алгоритмов и программ.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 14.09.2010Подсистема управления процессами и потоками вычислительной системы. Формирование новых символов для матричного принтера, разработка команд для загрузки символов в оперативную память принтера и программы, реализующей процесс печати заданных символов.
курсовая работа [201,1 K], добавлен 23.06.2011Основные возможности системы учета, ее функционал. Структурная схема тракта телесигнализации. Предлагаемые решения по передачи данных. Ручной опрос приборов учета. Уведомление и контроль нештатных ситуаций. Сравнение потребления с договорной нагрузкой.
презентация [14,6 M], добавлен 17.02.2016
