06. Принципы организации многозадачного режима в ОС.

Операционная система UNIX - многопользовательская многозадачная система.

Задача – программа, которой выделены ресурсы. В любой момент в системе могут работать несколько пользователей, и для обеспечения выполнения вычислительных заданий каждого из пользователей может быть инициализировано по несколько процессов. Все процессы развиваются параллельно в режиме мультипрограммирования. Концепция процесса является базовой в ОС UNIX. Процессом называется как выполнение программы так и структура данных.

Процесс строится для каждой прикладной(например, sh-процедуры) и системной задачи(например, утилиты) с помощью системного вызова fork. Является единицей вычислительной работы и потребления ресурсов. В процессе жизни в системе процесс

непосредственно управляется специальными системными вызовами, которые обеспечивают его построение— передачу управления— завершение:

fork - exec - exit— совокупность этих переключений состояний процесса определяет время существования процесса.

В общем случае активный процесс (выполняемая задача) может находиться в одном из шести состояний (в Linux):

• ожидание процессора в очереди;

• выполнение на процессоре в течение выделенного кванта времени;

• ожидание освобождения ресурса(например– устройства);

• приостановлен специальным сигналом;

• завершился, но его дескриптор еще в оперативной памяти ядра ОС;

• процесс свопирован на внешнюю память.

В ОП в активном состоянии находится несколько процессов— до 30000. Каждому процессу выделяется виртуальная память практически без ограничений(за счет страничной организации).

При выполнении любого вычислительного задания прикладные и системные процессы ядра должны взаимодействовать между собой. Это необходимо для обмена данными, для передачи управляющей информации при использовании системных ресурсов, для синхронизации или управления последовательностью выполнения процессов и т.п.

Процесссор выделяется каждому процессу в очереди на ограниченные кванты времени в отличие от однозадачного режима(DOS), где процессор выделяется процессам последовательно на все время выполнения процесса. Это принципиально отличает многозадачный режим обработки заданий в UNIX. В UNIX пересчет приоритетов происходит постоянно по прерываниям определенного типа с частотой— около одного раза в секунду.

+ см. вопрос 10 по процессам