Процестердің негізгі күйлері

ТАРАУ

ПРОЦЕСТЕРДІ БАСҚАРУ

Процестердің негізгі күйлері

Есептеуіш машинаның функциялауына тікелей әсер ететін операциялық жүйенің маңызды бөлігі процестермен басқарудың ішкі жүйесі болып табылады. Процесс (немесе басқаша есеп) – орындалып жатқан бағдарламаны суреттейтін абстракция. Операциялық жүйе үшін процесс өз бойында жұмыстың бірлігін, жүйелік қорларды пайдалануға мәлімдемені білдіреді. Процестермен басқарудың ішкі жүйесі процестердің орындалуын жоспарлайды, яғни процессорлық уақытты жүйеде бір уақытта бошлатын бірнеше процестер жасаумен және жлюмен айналысады, жүйелік қорларға қажетті процестерді жасаумен және жоюмен айналысады, жүйелік қорларға қажетті процестерді қамтамасыз етеді, процестер арасында өзара байланысты қолдап отырады.

Көпміндетті жүйеде процесс негізгі үш қалып-күйдің бірінде бола алады:

ОРЫНДАУ – барлық қажетті қорларға ие болатын және процессормен тікелей орындалатын процестің белсенді күйі;

КҮТУ – процестің енжарлы күйі, процесс блокталған, ол өзінің ішкі себептеріне байланысты орындала алмайды, ол кейбір оқиғаның жүзеге асуын күтеді, мысалы, енгізу-шығару операциясының аяқталуын, басқа процестен хабарлама алуды, қандай да бір өзіне қажетті қордың босатылуын қажет ететін күй;

ДАЯРЛЫҚ – процестің дәл осындай енжарлы күйі, бірақ бұл жағдайда процесс өзіне қатысты сытрқы себептерге байланысты блокталған: процесс өзі үшін талап етілетін барлық қорларға ие, ол орындалуға дайын, алайда процессор басқа процестің орындалуымен айналысып жатады.

Өмір циклінің өтуімен әрбір процесс берілген операциялық жүйеде жүзеге асатын процестерді жоспарлау алгоритмімен сәйкестікте біп күйден екіншісіне өтеді. Осыған ұқсас процесс графы 2.1-суретте көрсетілген.

2.1-сурет. Көпміндетті ортадағы процестің қалып-күй графы

Бірпроцессорлық жүйеде ОРЫНДАУ күйінде тек бір ғана процесс бола алады, ал КҮТУ және ДАЯРЛЫҚ күйлерінің әрқайсысында – бірнеше процестер, бұл процестер күтіп тұрған және дайын процестерге сәйкес кезектер құрайды. Процестің өмір циклі ДАЯРЛЫҚ күйінен басталады, процессс орындалуға дайын болғанда өзінің кезегін күтіп тұрғанда. Активизацияланған процесс ОРЫНДАЛУ күйіне өтеді және онда не ол өзі қандай да бір оқиғаның КҮТУ күйінде өте отырып, процессорды босатқанға дейін, не процессордан еріксіз «ығыстырылғанға» дейін, мысалы, берліген поцеске бөлінген процессорлық уақыттың кванты біту салдарынан болады. Соңғы жағдайда процессс ДАЯРЛЫҚ күйіне қайтып оралады. Осы күйге процесс күтілетін оқиға болғаннан кейін КҮТУ күйінен өтеді.

Процестің бар болуы бойында оның орындалуы, бірнеше рет тоқтатылуы және жалғасуы мүмкін. Процестің орындалуын қайта бастау үшін оның операциялық ортасын қалпына келтіру керек. Операциялық ортаның күйі регистрлер мен бағдарламалық санауыштың күйімен, процессордың жұмыс тәртібімен, файлдарды ашуға көрсеткіштермен, аяқталмаған енгізі-шығару амалдары туралы ақпаратпен, берілген процеспен орындалып жатқан жүйелік шақырулардың қателер кодымен, т.б суреттеледі. Бұл ақпарат процестің контексті деп аталады.

Сонымен бірге, процестерді жоспарлауды жүзеге асыру үшін оперциялық жүйеге қосымша ақпарат керек болады: процестің идентификаторы, процестің жай күйі, проценстің басымдық (привилегированность) дәрежесі туралы мәліметтер, кодтық сегмент табылған орын және басқа да ақпарат. Процестерді жоспарлау үшін ОЖ пайдаланылатын мұндай текті ақпарат процестің дескрипторы деп аталады.

Процестің дескрипторы контекстпен салыстырғанда процестерді жоспарлаудың ішкі жүйесіне оңай қол жетерліктей болатын көп оперативті ақпараттан тұрады. Процестің контексі көкейкесті аз ақпарттан тұрады және тек үзілген процесті қайта бастау туралы шешім қабылданғаннан кейін ғана операциялық жүйемен қолданылады.

Процестердің кезегі өз бойында тізімге біріктірілген жеке процестердің дескрипторларын білдіреді. Сөйтіп, әрбір дескриптор, қалғандарынан басқасы, басқа дескрипторға кезете онымен көршілес ең дегенде бір көрсеткіштен тұрады. Кезектердің мұндай ұйымдастырылуы оларды жеңіл қайта кезектестіруге, процестерді қосуға және шығаруға, процестерді бір күйден басқасына аударуға рұқсат етеді.

Бағдарламалық код тек ол үшін операциялықт жүйемен процесс жасалғанада ғана орындала бастайды. Процесті жасау мыналарды білдіреді:

- «берілген процесті, яғни оның дескрипторы

мен контексін суреттейтін тақпараттық құрылымдарды жасауды;

- «жаңа процестің дескрипторын дайын

процестердің кезегіне қосуды;

- «процестің кодтық сегментін оперативті

жадыға немесе свопинг облысына жүктеуді.