Bài giảng Hệ điều hành: Quản lý tiến trình

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

64
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng này trình bày về quản lý tiến trình thông qua các nội dung chính sau: Khái niệm cơ bản, định thời CPU, các tác vụ cơ bản: tạo/kết thúc quá trình, sự cộng tác giữa các quá trình, giao tiếp giữa các quá trình. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ điều hành: Quản lý tiến trình

HỆ ĐIỀU HÀHH Quản lý tiến trình
Quaûn lyù quaù trình  Khaùi nieäm cô baûn  Ñònh ò thôøi CPU  Caùc taùc vuï cô baûn: taïo/keát thuùc quaù trình  Sö coäng tac Söï taùc giöa giöõa cac caùc qua quaù trình  Giao tieáp giöõa caùc quaù trình -9.2-
Khaùi nieäm cô baûn  Heä thoáng maùy tính thöïc thi nhieàu chöông trình khaùc nhau – Batch system: jobs – Time-shared systems: user programs, tasks – Job  process  Quaù trình (process) – moät chöông trình ñang thöïc thi Moät quaù qua trình bao goà gom m – Text section (program code), data section (chöùa global variables) – Hoaït ñoäng hieän thôøi: program counter (PC), process status word (PSW), stack pointer (SP), memory management registers -9.3-
Khaùi nieäm cô baûn -9.4-
Khôûi taïo quaù trình  Caùc böôùc heä ñieàu haønh khôûi taïo quaù trình – Caáp phaùt moät ñònh danh duy nhaát (process number hay process identifier, identifier pid) cho quaù qua trình – Caáp phaùt khoâng gian nhôù ñeå naïp quaù trình – Khôûi taïo khoái döõ lieäu process control block (PCB) cho quaù trình  PCB laø nôi heä ñieàu haønh löu caùc thoâng tin veà quaù trình – Thieát laäp caùc moái lieân heä caàn thieát (vd: saép PCB vaøo haøng ñôïi ñò h thôø ñònh h øi,…)) -9.5-
Caùc traïng thaùi cuûa quaù trình  Caùc traïng thaùi cuûa quaù trình (process states): – new: quaù trình vöøa ñöôïc taïo – ready: qua quaù trình ña ñaõ co coù ñu ñuû tai taøi nguyeâ nguyen,n chæ coø con n can caàn CPU – running: caùc leänh cuûa quaù trình ñang ñöôïc thöïc thi – waiting: hay laø blocked, quaù trình ñôïi I/O hoaøn taát, tín hieäu. – terminated: quaù trình ñaõ keát thuùc. -9.6-
Caùc traïng thaùi cuûa quaù trình  Caùc traïng thaùi cuûa quaù trình (process states): terminated new admit dispatch exit ready running interrupt I/O or event I/O or completion event wait waiting -9.7-
Process control block  Moãi quaù trình trong heä thoáng ñeàu ñöôïc caáp phaùt moät process control block (PCB)  PCB laø moät trong caùc caáu truùc döõ lieäu quan troïng nhaát cuûa heä ñieàu haønh q -9.8-
Không gian địa chỉ Văn bản – Đoạn mã chương trình procedure p stack Dữ liệu symbol – Dữ liệu được cấp phát tĩnh table function Vùng nhớ heap sqrt – Dữ liệu được cấp phát động main program Ngăn xếp ế – Hỗ trợ lời gọi hàm Logical address space -9.9-
Process control block PCB kernel user CPU state memory text files data accounting PC priority heap SP user general CPU registers purpose storage stack registers -9.10-
Chuyeån ngöõ caûnh (context switch)  Ngöõ caûnh (context) cuûa moät quaù trình laø traïng thaùi cuûa quaù trình  Ngöõ caûnh cuûa quaù trình ñöôïc bieåu dieãn trong PCB cuûa noù  Chuyeån ngöõ caûnh (context switch) laø coâng vieäc giao CPU cho quaù trình khaùc. Khi ñoù caàn: – löu ngöõ caûnh cuûa quaù trình cuõ vaøo PCB cuûa noù – naïp ngöõ caûnh töø PCB cuûa quaù trình môùi ñeå quaù trình môùi thöïc thi -9.11-
Chuyeån ngöõ caûnh (context switch) -9.12-
Yeâu caàu ñoái vôùi heä ñieàu haønh  Hoã trôï söï thöïc thi luaân phieân giöõa nhieàu quaù trình – Hieäu suaát söû duïng CPU – Thôøi gian ñaùp öùng  Phaân p phoái taøi nguyeâ g y n heää thoáng hôïïp lyù y – traùnh deadlock, trì hoaõn voâ haïn ñònh,…  Cung cap caáp cô cheá che giao tiep tieáp va vaø ñong ñoàng boä hoaï hoatt ñoäng caù cac c quaù trình  Cung cap caáp cô cheá che ho hoã trôï trô user tao/keá taïo/kett thuc thuùc quaù qua trình -9.13-
Quaûn lyù caùc quaù trình: caùc haøng ñôïi  Ví duï caùc PCB running 7 process number ready 11 4 2 17 waiting 19 15 -9.14-
Ñònh thôøi quaù trình  Taïi sao phaûi ñònh thôøi? – Multiprogramming  Co Coù nhieu nhieàu qua quaù trình phaû phaii thöc thöïc thi luaâ luan n phien phieân nhau  Muïc tieâu: cöïc ñaïi hieäu suaát söû duïng cuûa CPU – Time-sharing  Cho pheùp users töông taùc khi quaù trình ñang thöïc thi  Muïc tieâu: toái thieåu thôøi gian ñaùp öùng  Moät soá so khai khaùi nieäm cô ban baûn – Caùc boä ñònh thôøi (scheduler) – Caùc haøng ñôïi ñònh thôøi (scheduling queue) -9.15-
Ñònh thôøi quaù trình  Taïi sao phaûi ñònh thôøi? – Multiprogramming  Co Coù nhieu nhieàu qua quaù trình phaû phaii thöc thöïc thi luaâ luan n phien phieân nhau  Muïc tieâu: cöïc ñaïi hieäu suaát söû duïng cuûa CPU – Time-sharing  Cho pheùp users töông taùc khi quaù trình ñang thöïc thi  Muïc tieâu: toái thieåu thôøi gian ñaùp öùng  Moät soá so khai khaùi nieäm cô ban baûn – Caùc boä ñònh thôøi (scheduler) – Caùc haøng ñôïi ñònh thôøi (scheduling queue) -9.16-
Caùc taùc vuï ñoái vôùi quaù trình  Taïo quaù trình môùi (process creation) – Moät quaù trình coù theå taïo quaù trình môùi thoâng qua moät system call (vd: fork trong Unix)  Ví duï: (Unix) Khi user ñaêng nhaäp heä thoáng, moät command interpreter (shell) seõ ñöôïc taïo ra cho user Quaù trình ñöôc Qua ñöôïc tao taïo laø quaù trình con cua la qua cuûa qua quaù trình tao taïo, quaù qua trình cha. Quan heä cha-con ñònh nghóa moät caây quaù trình. -9.17-
Caây quaù trình trong Linux/Unix  Ví duï root pagedaemon swapper init bash bash bash gcc g ls mkdir grep g -9.18-
Caùc taùc vuï ñoái vôùi quaù trình  Taïo quaù trình môùi – Chia seû taøi nguyeân cuûa quaù trình cha  Qua Quaù trình cha vaø va con chia seû se moï moii tai taøi nguyeâ nguyen n  Quaù trình con chia seû moät phaàn taøi nguyeân cuûa cha – Trình töï thöïc thi  Quaù trình cha vaø con thöïc thi ñoàng thôøi (concurrently)  Quaù trình cha ñôïi ñeán khi caùc quaù trình con keát thuùc. -9.19-
Caùc taùc vuï ñoái vôùi quaù trình  Taïo quaù trình môùi   Keát thuùc quaù trình – Quaù trình töï keát thuùc  Quaù trình keát thuùc khi thöïc thi leänh cuoái vaø goïi system routine exit – Quaù trình keát thuùc do quaù trình khaùc (coù ñuû quyeàn, vd: quaù trình cha cuûa noù)  Goïi system routine abort vôùi tham soá laø pid (process identifier) cuûa quaù trình caàn ñöôïc keát thuùc – H Heää ñieà ñi àu haø h ønh thu th hoà h ài taá t át caûû caùùc taø t øi nguyeâân cuûûa quaùù trình t ì h keá k át thuùc (vuøng nhôù, I/O buffer,…) -9.20-