Video kokkuvõte 3: Protsessid

VIDEO

Protsessi kontsept

-OS täidab varieeruvaid programme:

• Batch süsteemid - tööd
• Ajaga jagatud südteemid - kasutaja programmid või ülessanded

-Tekstiraamat kasutab termineid töö ja protsess peaaegu vaheldumisi

-Protsess - Töötav programm, protsessi täide viimine/läbimine/töötamine peab minema järiestikusel viisil

-Protsess hõlmab enda alla:

• Programmi lugeja
• Kuhja
• Info osa

Protsessi olekud:

-Kui programm täidab ülessandeid/töötab, ta vahetab olekut

• Uus: Protsess luuakse
• Jooksev/käiv: Juhised antakse edasi
• Ootav: Protsess ootab mingi sündmuse juhtumist
• Valmis: Protsess ootab määramist protsessorile
• Lõpetatud: Protsess on lõpetanud teostamise

Protsessi juhtplokk (PCB)

Informatsioon ühenduses iga protsessiga

• Protsessi olek
• programmi loendaja
• CPU register
• CPU planeerimise info
• Mälu haldus info
• Kasutus info
• I/O staatuse info

CPU vahetus/lüliti protsessilt protsessile

Protsessi planeerimise järjekorrad:

-Töö järjekord - Kõik protsessid süsteemis

- Valmis järjekord - Kõik protsessid, mis paiknevad põhi mälus ja on valmis teostama ja ootavad seda

- Seadme järjekorrad - Protsessid, mis ootavad I/O seadet

-Protsessi migreerub erinevates järjekordades

Valmis järjekord ja Erinevate I/O seadmete järjekorrad

Protsessi plaanimise esitus

Planeerijad

-Pika ajalised planeerijad: valib, millise protsessi peaks tooma valmis järjekorda

-Lühiajalised planeerijad: Valivad millised protsessid peaksid olema täidetud järgnevalt ja töötab koos CPUga

Lisaks Keskmiseajaga planeerimine

Planeerijad (cont)

-Lühiajalised planeerijad on töötamas väga tihti

-Pikaajalised planeerijad töötavad väga aeglaselt

-Pikaajaline planeerija kontrollib multiprogrameerimise kraadi

-Protsessi võib kirjeldada kui:

• I/Oga seotud protsess - Läheb rohkem aega I/Ole kui komputeerimist, palju lühikseid CPU lööke
• CPUga seotud protsess - Veedab rohkem aega komputeerimisel, väga vähe pikki CPU lööke

Konteksti vahetus/aja 

- Kui CPU vahetub teisele protsessile, süsteem peab salvestama vana protsessi oleku ja laadima salvestatud oleku uuele protsessile

-konteksti vahetus aeg on üleliiast, süsteem ei tee mingit kasulikku tööd vahetudes

-Aeg iseseisev riistvara toetusel

Protsessi loomine

-Vanem protsessid teevad laps protsesse, mis omakorda teevad teisi protsesse moodustades protsesside puu

-Ressurside jagamine

• Vanemad ja lapsed jagavad kõiki ressursse
• Lapsed jagavad alamhulka vanemate ressurssidest
• Vanem ja laps ei jaga ressursse

-Teostamine

• Vanem ja laps teostavad vahelduvalt
• Vanem ootab, kuni laps on lõpetanud

Protsessi loomine (cont)

Aadressi ruum

• Laps on vanema duplikaat
• Lapsel on programm laetud selle sisse

UNIXi näiteid

• fork süsteem loob(call creates) uue protsessi
• Exec süsteem kõne kasutatakse pärast forki. et asendada protsess, mälu ruum uue programmiga

Tüüpilises Solaris "tree of processes"

Protsessi lõpetamine

-Protsess täidab oma viimase ülessande ja küsib OSilt enda kustutamiseks luba (väljub)

• Väljund info lapselt vanemale
• protsessi ressursid on paigutamata OSi poolt

Vanem võib katkestada lapse protsessi täitmise (katkestamine)

• Laps on läbinud paigutatud ressursid
• Ülessanne määratud lapsele pole enam vajalik
• Kui vanem väljub
• Mõned OSid lõpetavad kõikide laste tööd ja ka lapsed

Koostöötavad protsessid

• Iseseisev protsess ei saa mõjutada või olla mõjutatud teise protsessi töötamisest
• Koostöötav protsess saab mõjutada või olla mõjutatud teiste protsesside töötamisest
• Protsessi koostöötamise eelised
• Informatsiooni jagamine
• Arvutamine kiirendatud
• Modulaarsus
• mugavus
• 
  

Muu protsessi kommunikeerumine (IPC)

-Mehhanism protsessile, et suhelda ja sünkroniseerida oma tegevusi

-Sõnumite süsteem - Protsess suhtleb teineteisega ilma abi otsimiseta jagatud variatsioonidest

-IPC seade tagab kaks operatsiooni:

• Saatmine (sõnum)
• Vastuvõtmine(sõnum

-Kui P ja Q tahavad suhelda, vajavad nad: 

• Paigaldada suhtluslingi nende vahel
• vahetada sõnumeid saatmise/vastuvõtmise abil

-Suhtlus linkide teostumine

• Füüsiline(jagatud mälu, riistvara buss)
• Loogiline(loogilised omadused)

Suhtlus mudelid

Kaudne suhtlus

-Sõnumid on juhitud ja kättesaadavad mailboxidest

• Igal mailiboxil unikaalne ID
• Protsessid saavad suhelda ainult siis kui nad jagavad mailiboxi

-Suhtlus linkide omadused

• Link avaldatakse ainult siis kui protsess jagab sama mailboxi
• Link võib olla ühenduses paljude protsessidega
• Iga protsessi paar võib jagada mitut suhtlus linki
• link võib olla "undirectional" või "bi-directional"

Otsene suhtlus

Protsess peab nimetama igaühe hetketa

• saatmine(P) - sõnumi saatmine protsessile P
• Vastuvõtmine (Q) - Võta vastu sõnum protsessilt Q

Suhtlus linkide omadused

• Lingid avaldatakse automaatselt
• Link on ühendatud ainult ühe paari suhtlus protsessiga
• Iga paari vahel eksisteerib ainult 1 link
• Link võib olla "undirectional", aga on tavaliselt "bi-directional"