18. Описатели процессов и потоков. Состояния процессов и потоков.

Представителем процесса в ОС является его описатель, который называют также блоком управления роцессом (БУП)

• БУП – это одна или несколько информационных структур, содержащих все сведения о процессе, необходимые ОС для управления им (идентификатор, состояние, детали расположения в памяти и другие)

• Примерами БУП являются дескриптор процесса в UNIX, а также объект-процесс в Windows NT

• Создание БУП знаменует появление в системе еще одного претендента на вычислительные ресурсы, и при их распределении ОС должна принимать во внимание потребности нового процесса.

В многопоточной системе при создании процесса ОС создает для каждого процесса как минимум один поток

выполнения

При создании потока ОС генерирует специальную информационную структуру – описатель потока

В описателе обычно хранятся идентификатор потока, данные о правах доступа и приоритете и т.д.

Состояния процессов и потоков

В период своего существования поток (и процесс в системах без многопоточной обработки) проходит через ряд дискретных состояний, их смену вызывают разные события

Поток может находиться в одном из трех основных состояний:

• Поток является активным, если в данный момент ему выделен ЦП и остальные ресурсы

• Поток блокирован, если его выполнение может быть продолжено только после наступления некоторого события

• Поток находится в состоянии готовности, если он не является активным или заблокированным, т. е.

обладает всеми ресурсами, кроме ЦП, и может начать работу, когда процессор поступит в его распоряжение.

19. Описатели процессов и потоков. Операции над процессами и потоками.

Системы, управляющие процессами и потоками, должны иметь возможность выполнять определенные операции над ними:

• Создание процесса (потока);

• Уничтожение процесса (потока);

• Возобновление процесса (потока);

• Изменение приоритета процесса (потока);

• Блокирование процесса (потока);

• Запуск процесса (потока);

• Привязка процесса (потока) к процессору и т.д.

20. Планирование и диспетчеризация. Контекст потока

• Переход от выполнения одного потока к другому осуществляется в результате планирования и диспетчеризации

Работа по определению того, в какой момент времени необходимо прервать выполнение активного потока и какому потоку предоставить возможность выполняться, называется планированием.

Модуль, выполняющий планирование, называется планировщиком.

Планирование осуществляется на основе информации из описателей и включает решение двух задач:

• определение момента времени для смены текущего потока

• выбор для активизации потока из очереди готовых потоков

В большинстве ОС планирование осуществляется динамически

Другой тип планирования – статический

Планировщик называется статическим, если он принимает решения о планировании до начала работы

системы.

Диспетчеризация заключается в реализации найденного в результате динамического или статического

планирования решения.

Перед приостановкой потока ОС запоминает его контекст, чтобы впоследствии использовать эту

информацию для возобновления выполнения данного потока.

Модуль, занимающий диспетчеризацией, в большинстве ОС называется планировщиком.

Контекст потока содержит менее оперативную и более объемную часть информации о потоке и отражает:

• состояние аппаратуры в момент прерывания потока

• параметры операционной среды

Контекст, как и БУП, доступен только программам ядра, т. е. находится в ВАП ОС, но хранится не в области ядра, а может быть выгружен из оперативной памяти на диск.