Процессы. Определение процесса. Классификация процессов ОС

Процесс – минимальный программный объект, обладающий собственными системными ресурсами (запущенная программа).

Классификации процессов. По временным характеристикам различают интерактивные, пакетные процессы и процессы реального времени. Время существования интерактивного процесса определя­ется реакцией ЭВМ на запрос обслуживания и составляет секунды. Процессы реального времени имеют гарантированное время окон­чания работы и время реакции мсек. Пакетные процессы запуска­ются один вслед за другим и время реакции часы и более.

Пo генеалогическому признаку различают порождающие и порож­денные процессы.

По результативности различают эквивалентные, тождественные и равные процессы. Все они имеют одинаковый конечный результат, но эквивалентные процессы могут реализовываться как на одном, так и на многих процессорах по одному или разным алгоритмам, то есть они имеют разные трассы, которые определяют порядок и длительность пребывания процесса в разных состояниях. Тождественные процессы реализуются по одной и той же программе, но имеют разные трассы. Одинаковые процессы реализуются по одной про­грамме и имеют одинаковые трассы.

По времени развития процессы делятся на последовательные, параллельные и комбинированные (для последних есть точки, в которые существуют оба процесса, и точки, в которых существует только один процесс). По месту развития процессы делятся на внутренние (реализуются на центральном процессоре) и внешние (реализуются па внешних процессорах).

По принадлежности к операционной системе процессы бывают системные (исполняют программу из состава операционной систе­мы) и пользовательские.

По связности различают процессы:

а) взаимосвязанные, которые имеют какую-то связь (простран­ственно-временную, управляющую, информационную);

б) изолированные – слабо связанные;

в) информационно-независимые, которые используют совмест­ные ресурсы, но имеют собственные информационные базы;

г) взаимодействующие — имеют информационные связи и раз­деляют общие структуры данных;

д) взаимосвязанные по ресурсам;

е) конкурирующие.

Порядок взаимосвязи процессов определяется правилами синхро­низации. Процессы могут находиться в отношении:

а) предшествования — один всегда находится в активном состо­янии раньше, чем другой;

б) приоритетности — когда процесс может быть переведен в ак­тивное состояние только в том случае, если в состоянии готовности нет процессов с более высоким приоритетом, или процессор свобо­ден, или на нем реализуется процесс с меньшим приоритетом;

в) взаимного исключения — в процессе используется общий критический ресурс, и процессы не могут развиваться одновремен­но, если один из них использует критический ресурс, то другой на­ходится в состоянии ожидания.

Управление процессами. Процесс — это программный мо­дуль, выполняемый в центральном процессоре (CPU). Операционная система контролирует следующую деятельность, связанную с процессами:

• создание и удаление процессов;

• планирование процессов;

• синхронизация процессов;

• коммуникация процессов;

• разрешение тупиковых ситуаций.

Не следует смешивать понятия процесс и программа. Програм­ма — это план действий, а процесс - это само действие, поэтому понятие процесса включает:

• программный код и данные;

• содержимое стека;

• содержимое адресного и других регистров процессора.

Различают следующие состояния процесса:

• новый (процесс только что создан);

• выполняемый (команды программы выполняются в CPU);

• ожидающий (процесс ожидает завершения некоторого собы­тия, чаше всего операции ввода-вывода);

• готовый (процесс ожидает освобождения CPU);

• завершенный (процесс завершил свою работу).