Читайте также:
|
Вся информация, необходимая для отслеживания процесса при переключении, хранится в блоке данных, который называется блоком управления процессом. Как правило, блок управления процессом содержит:
Идентификационный номер процесса
Ссылки на места в программе и ее данные, в которых последний раз происходила обработка
Содержимое регистра
Состояние различных флагов и переключателей
Ссылки на верхние и нижние пределы участка памяти, требуемого для процесса
Список файлов, открытых данным процессом
Приоритет процесса
Статус всех устройств ввода/вывода, требующихся для процесса
У каждого процесса имеется связанный с ним статус. Многие процессы не используют времени центрального процессора, пока не получат некую входную информацию. Например, процесс может ожидать нажатия клавиши пользователем. Ожидая этого нажатия, он не использует время центрального процессора. Во время ожидания такой процесс является "приостановленным". Когда нажимается клавиша, операционная система меняет его статус. При изменении статуса процесса, например, со ждущего на активный, либо с приостановленного на работающий, информация в блоке управления процессом должна использоваться как данные в любой другой программе, управляя работой части операционной системы, занимающейся переключением задач.
Эта смена статуса процессов проходит без прямого вмешательства пользователя и каждый процесс получает достаточное количество циклов центрального процессора для выполнения своей задачи за приемлемое время. Проблемы могут возникнуть тогда, когда пользователь пытается одновременно запускать слишком много процессов. Сама операционная система нуждается в использовании некоторой части циклов центрального процессора для осуществления сохранения и подкачки в ОЗУ всех регистров, очередей и стеков процессов приложений. Если запущено достаточно много процессов и операционная система недостаточно тщательно спроектирована, система может начать использовать большую часть имеющихся циклов центрального процессора для переключения процессов, а не для обработки самих процессов. Такое явление называется пробуксовкой системы, или трешингом (thrashing) и обычно нуждается в определенном прямом вмешательстве пользователя, с целью остановки тех или иных процессов и восстановления в системе порядка.
Одним из способов, с помощью которых разработчики операционных систем уменьшают вероятность пробуксовки, является сокращение необходимости привлечения новых процессов при выполнении различных задач. В некоторых операционных системах разрешается использование "облегченного процесса", называемого тредом (thread), который может выполнять всю связанную с обработкой центральным процессором работу, характерную для обычного процесса, но, как правило, не работает с различными типами ввода/вывода и не создает структур, требующих большого блока управления процессом, что характерно для обычных процессов. Процесс может запустить большое количество тредов или других процессов, но тред не может запустить процесс.
До этого момента все рассмотренные вопросы подразумевали использование одного центрального процессора. В системе с двумя или большим количеством центральных процессоров операционная система должна делить рабочую нагрузку между имеющимися центральными процессорами, при этом стараясь сбалансировать потребности требуемых процессов с имеющимися в распоряжении циклами различных центральных процессоров. В асимметричных операционных системах один процессор используется для собственных нужд системы, а процессы приложений делятся между оставшимися центральными процессорами. Симметричные операционные системы распределяют обработку самой системы между различными центральными процессорами, соблюдая баланс между потребностями и доступностью центрального процессора, даже если работает одна только операционная система.
Даже если операционная система – единственное программное обеспечение, которое должно выполняться, центральный процессор – не единственный ресурс, работу которого необходимо планировать. Управление памятью – следующий важный этап в обеспечении плавного течения всех процессов.
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 30 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |