3. Management procesu

3.1. Procesy

• Starsi pocitace umoznovaly spoustet pouze jeden program. Tento program plne vyuzival OS i vsechny systemove zdroje. Soucasne pocitace umoznuji beh vice programu soucasne.. Instanci beziciho programu v takovem systemu je proces. Proces je zakladni jednotka prace moderniho OS se sdilenim casu.

• Takovy system s velkeho mnozstvi soubezne spustenych procesu:

  1. procesu operacniho systemu

  2. uzivatelskych procesu

• Vsechny tyto procesy bezi zdanlive soucasne a CPU je stridave obsluhuje. OS se tim stava produktivnejsi.

• Proces jako takovy neni pouze kod programu, ale zahrnuje v sobe i vsechny jeho "aktivity", ktere jsou reprezentovany hodnotami ukazatele programu (program counter) a obsahem registru procesoru. V globalu proces v sobe zahrnuje take zasobnik (stack) obsahujici docasna data (jako napr. parametry podprogramu, navratove adresy a docasne promenne) a sekci dat pro globalni promenne. (code segment, stack segment, data segment viz. Segmentace pameti).

• Program sam o sobe neni proces! Je to pasivni entita existujici napr. jako soubor dat na disku. Proces je aktivni entita s ukazatelem programu, ktery specifikuje nasledujici instrukci, ktera se ma vykonat a dalsich zdroju (viz. vyse).

• Vice procesu muze byt asociovano s tymz programem. Nekolik uzivatelu najednou muze spustit napr. program na mail nebo textovy editor. Kazdy z techto uzivatelu vytvori svuj proces, ktery ma identickou kodovou cast s ostatnimi, ale datovou ma kazdy proces jinou.

3.1.1. Stavy procesu

• Kazdy proces se muze vzhledem ke sve momentalni aktivite vyskytovat v nekterem z nasledujicich stavu:

  • Novy (New) - proces byl prave vytvoren

  • Probihajici (Running) - instrukce procesu zacala byt vykonavana

  • Cekajici (Waiting) - proces ceka na nejakou udalost (napr. na dokonceni I/O operace nebo prijeti signalu)

  • Pripraven (Ready) - proces ceka na procesor

  • Ukoncen (Terminated) - proces dokoncil svou cinnost

• Nazvy stavu procesu se nekdy lisi mezi jednotlivymi OS, ale vsechny tyto stavy vsechny systemy obsahuji. Je vhodne zaznamenat, ze v kazdem systemu muze byt v danou chvili pouze jeden proces ve stavu probihajici na jednom procesoru a mnoho procesu muze byt ve stavu cekajici nebo pripraven. Stavovy diagram procesu je na Obr. 36.

Obr. 36 Stavovy diagram procesu

3.1.2. Process Control Block

• Kazdy proces v OS je reprezentovan zaznamem, ktery se jmenuje process control block. PCB je na Obr. 37. Obsahuje mnozstvi informaci o procesu, jako napr:

  • Status procesu (Process state) - {Novy, Probihajici, Cekajici, Pripraven, Ukoncen}

  • Ukazatel programu (Program counter) - obsahuje adresu nasledujici instrukce v prubehu vykonavani procesu

  • CPU registry (CPU registers) - pocet registru je ruzny v zavislosti na architekture procesoru. Jsou tam akumulatory, indexove registry, ukazatele do zasobniku aj. V pripade preruseni behu procesu musi byt aktualni obsah registru, stejne jako ukazatel programu ulozen do PCB, aby pri dalsim prideleni procesoru mohl proces korektne pokracovat.

  • CPU planovaci informace (CPU scheduling information) - priorita procesu, ukazatele do planovacich front aj.

  • Informace spravy pameti (Memory management information) - pocet base a limit registru, tabulky stranek nebo segmentu

  • Uctovaci informace (Accounting information) - informace o case prideleni procesoru, casovy limit, cislo procesu aj.

  • I/O stavove informace (I/O status information) - seznam I/O zarizeni alokovanych pro tento proces, seznam otevrenych souboru apod.

Obr. 37 Process control block

Zpet Obsah Vpred