Лекция 3. Основные подсистемы ОС: подсистема управления процессами и потоками
Основные функции подсистемы управления процессами
•создание и уничтожение процессов (т.е. структур данных, связанных с процессами)
•поддержание очередей заявок процессов на ресурсы
•защита ресурсов, выделенных данному процессу, от остальных процессов организовывать совместное использование ресурсов
•обеспечивать прерывание и возобновление некоторого процесса
•функции синхронизации процессов, позволяющие процессу приостанавливать свое выполнение до наступления какого-либо события в системе
•предоставить средства межпроцессного взаимодействия
2
Определение процесса
•Процесс – задача в стадии выполнения в системе.
•Процесс – заявка на потребление всех видов ресурсов (в системах, где определено понятие «поток», кроме одного ресурса - процессорного времени).
3
Процессы в системе UNIX
Системные |
|
Процессы – |
|
Прикладные |
(запускаются |
|
демоны |
|
процессы |
ядром, не имеют |
|
(выполняются в |
|
(процессы, |
файлов, |
|
фоновом режиме, |
|
порожденные в |
содержащих код |
|
большую часть |
|
пользовательском |
процесса) |
|
времени находятся |
|
сеансе работы) |
|
|
в состоянии |
|
|
|
|
|
||
|
|
ожидания запроса |
|
|
|
|
на выполнение |
|
|
|
|
услуги другим |
|
|
|
|
процессом) |
|
|
4
Описание процесса в
системе UNIX
•PID - уникальный идентификационный номер - подобно номеру паспорта, фактическое значение PID большой роли не играет.
•РРID - идентификатор своего родительского процесса
– в UNIX новый процесс создается путем клонирования одного из уже существующих процессов, после чего текст клона заменяется текстом программы, которую должен выполнять процесс.
•UID – это идентификационный номер пользователя, создавшего данный процесс.
•EUID – это «эффективный» UID процесса. Существует возможность задать процессу более широкие права, чем права пользователя, запустившего процесс. Он действует от имени владельца выполняемого файла (чаще всего пользователя root).
5
Описание процесса в системе UNIX (продолжение)
•GID – это идентификационный номер группы данного процесса.
•EGID -это «эффективный» GID процесса - связан с GID так же, как ЕUID с UID.
•Приоритет - от приоритета процесса зависит, какую часть времени центрального процессора он получит. Выбирая процесс для выполнения, ядро находит процесс с самым высоким «внутренним приоритетом».
•Значение nice - это число показывает степень «уступчивости» процесса.
•Терминальная линия (TTY) - Терминал или псевдотерминал, связанный с процессом. С этим терминалом по умолчанию связаны стандартные потоки: входной, выходной и поток сообщений об ошибках. Потоки (программные каналы) являются стандартным средством межпроцессного взаимодействия в ОС UNIX.
6
Получение списка процессов: ps
7
Потоки
•Поток (thread) – средство распараллеливания вычислений внутри процесса.
•Создание потоков требует от ОС меньше накладных расходов, чем процессов.
•Мультипрограммирование на уровне потоков более эффективно (распараллеливание).
•Использование потоков приводит к
созданию более структурированных и |
|
понятных программ. |
8 |
|
|
Планирование потоков (процессов) состоит в решении задач:
•определение момента времени для смены текущего активного потока (процесса)
•выбор для выполнения потока (процесса) из очереди готовых потоков (процессов)
9
При планировании потоков учитываются
•приоритет потоков
•время их ожидания в очереди
•накопленное время выполнения
•интенсивность обращений к вводу- выводу
•другие факторы
10