Жизненный цикл процесса в среде ос
Жизненный цикл состоит из четырех этапов (см. рис. 7).
На первом этапе задание на обработку попадает в очередь долгосрочного планирования (список заданий на выполнение).
Затем задание преобразуется в процесс, имеющий состояние Готово, и передается в очередьДиспетчера.
Процессу предоставляется ресурс ЦП, и начинает выполняться программа процесса. Выполнение программы процесса может прерываться для выполнения операции ввода-вывода, которую запросил другой процесс. Процессы, запрашивающие операции ввода-вывода, устанавливаются системой в очереди на использование устройств ввода-вывода.
Завершение работы процесса.
Рис. 7. Жизненный цикл процесса
Управление памятью
Управление памятью является важной функцией ОС. Большинство ОС используют механизм виртуальной памяти (ВП). Под механизмом ВП понимают метод автоматического перемещения данных из файла подкачки внешней памяти в ОП. Виртуальная память состоит из файла подкачки и оперативной памяти. Файл подкачки, как правило, в 1,5 раза превышает размер ОП. Память виртуальная, так как адресное пространство доступное выполняемой программе может намного превышать адресное пространство ОП.
При перемещении данных из файла подкачки в ОП необходимо перевести виртуальные адреса программы в физические. Эту работу выполняет блок управления памятью.
Страничная организация памяти
Программа процесса разбивается на части равной величины – страницы (например, по 4 мгб).
ОП разбивается на блоки размером в страницу. Блок ОП, соответствующий странице, называется фреймом.
При загрузке процесса с жесткого диска в оперативную память ОС находит столько свободных фреймов, сколько страниц необходимо загрузить в ОП. Базовые номера фреймов заносятся в специальную таблицу соответствия и там хранятся. В примере, представленном на рис. 8, страницам процесса АОС подобрала свободные фреймы с номерами 11, 12, 13 и 16.
Рис. 8. Пример соответствия номеров страниц номерам фреймов
В программе процесса каждый виртуальный (логический) адрес кроме номера страницы имеет относительный адрес внутри страницы (смещение относительно начального адреса страницы).
Аналогично, физический адрес ОП состоит из базового номера фрейма и относительного адреса, который берется из логического адреса.
При перемещении данных с жесткого диска в ОП для получения физического адреса оперативной памяти, блок управления памятью выполняет следующие действия:
номер страницы ищется в таблице соответствия;
по найденному номеру выбирается номер фрейма;
к номеру фрейма добавляется смещение из логического адреса.
Рис. 9. Преобразование логических адресов в физические