951 группа 19-03-2020

План выполнения занятия

1. Ознакомиться с лекционным материалом

2. Сделать конспект лекции

3. Ответить на контрольные вопросы

4. Создать фотоотчет о проделанной работе

5. Переслать на почту преподавателя фотоотчет в виде файла с именем фамилия_группа_дата занятия (например: Петров_551_19-03-20)

Лекция 3-1. Взаимодействие и планирование процессов

Цель занятия: сформировать знания студентов о взаимодействии процессов, об операциях над процессами

1. Управление процессами.

Процесс - это программа во время выполнения, т.е. когда ей предоставлен центральный процессор.

Во время работы процесс может находиться в одном из трех состояний: "готов", "выполняется", "блокирован".

Процесс находится в состоянии "готов", когда он мог бы сразу использовать ЦП, как только он предоставится ему.

При предоставлении ЦП, программа переходит в состояние "выполняется", т.е. процесс находится в состоянии "выполняется", когда ему предоставлен ЦП.

ЦП предоставляется на определенный промежуток времени (квант времени). В том случае, когда данного кванта не достаточно для полного выполнения программы, процесс останавливается и переходит в состояние "готов".

Из состояния "выполняется" в "блокирован", процесс переходит, когда ему необходимо записать или считать информацию. По завершению считывания или записи данных, процесс переходит из состояния "блокирован" в "готов".

В состоянии "выполняется " очередей никогда нет, а в состояниях "готов" и "блокирован" очереди из программ могут быть.

Очередь упорядочена по приоритетам в состоянии "готов", а в состоянии "блокирован" - нет.

Блок управления процессом (БУП).

БУП - структура данных или объект, содержащий определенную, важную информацию о процессе:

• текущее состояние процесса

• уникальный идентификатор процесса (номер)

• приоритет

• область памяти

• ресурсы, выделенные процессу

• область сохранения регистров

Когда ОС переключает ЦП с процесса на процесс, она использует области сохранения регистров данных процессов, чтобы запомнить информацию, необходимую для рестарта.

2. Операции над процессами.

ОС должна иметь возможность выполнять определенные операции над процессами:

• создание процесса

• уничтожение

• возобновление

• изменение приоритета

• блокирование

• пробуждение

• запуск

1. Создание нового процесса состоит из нескольких подопераций:

   • присвоение имени

   • включение этого имени в список имен процессов, известных ОС

   • присвоение начального приоритета

   • формирование БУП

   • выделение процессу начальных ресурсов

Новый процесс может породить дочерние процессы.

1. Уничтожение процесса - удаление его из системы. Ресурсы, выделенные ему, возвращаются ОС, а имя стирается из всех системных списков и таблиц, БУП освобождается, но не удаляется.
   При удалении родительского процесса в одних ОС удаляются и дочерние процессы, в других - они работают самостоятельно.

2. Возобновление - операция подготовки процесса к повторному запуску с той точки, в которой он был приостановлен (БУП, область сохранения регистров).

3. Изменение приоритета - это изменение значения приоритета в БУП.

3. Прерывания в ОС.

Прерывание — это событие, при котором меняется нормальная последовательность команд, выполняемых ЦП.

Если произошло прерывание, то:

1. Управление передается ОС

2. ОС запоминает состояние прерванного процесса

3. ОС анализирует тип прерывания и передает управление соответствующей программе по обработке данного типа прерывания.

Контрольные вопросы:

1. Что такое процесс?

2. Расскажите о «модели трех состояний».

3. Какие существуют операции над процессами?

4. Что нужно для создания процесса в операционной системе?

5. Что такое взаимодействие и синхронизация процессов и потоков? Как они выполняются?

6. Что такое в прерывание в ОС?

7. Какие действия происходят при прерывании?