А. Робачевский - Операционная система UNIX (1114671), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Поскольку приоритет такогопроцесса находится в системном диапазоне и выше, чем приоритет режи!ма задачи, вероятность предоставления процессу вычислительных ресурсоввесьма велика. Такой подход позволяет, в частности, быстро завершитьсистемный вызов, выполнение которого, в свою очередь, может блокиро!вать некоторые системные ресурсы.После завершения системного вызова перед возвращением в режим задачиядро восстанавливает приоритет режима задачи, сохраненный перед вы!полнением системного вызова. Это может привести к понижению приори!тета, что, в свою очередь, вызовет переключение контекста.Текущий приоритет процесса в режиме задачизависит от двухфакторов: значения nice number и степени использования вычислительныхресурсовp_priuserгдеa*p_nice— постоянная составляющая, зависящая от параметраЗадача планировщика разделения времени — справедливо распределитьвычислительный ресурс между конкурирующими процессами.
Для приня!тия решения о выборе следующего запускаемого процесса планировщикунеобходима информация об использовании процессора. Эта составляющаяМы специально не выделили явно параметр nice по следующей причине. Традиционно,большему значению параметра nice соответствует меньшийэто уже обсужда!лось в главе 1. В данном обсуждении выбрана схема, при которой большему значениюр_сри соответствует больший приоритет. Поэтому в простейшем случае коэффициент аявляется отрицательным, a p_nice равно значению параметра nice (nice number).www.books-shop.comПланирование выполнения процессов225приоритета уменьшается обработчиком прерываний таймера каждый тик.Таким образом, пока процесс выполняется в режиме задачи, его текущийприоритет линейно уменьшается.Каждую секунду ядро пересчитывает текущие приоритеты процессов, го!товых к запуску (приоритеты которых меньше 65), последовательно увели!чиваяЭто перемещает процессы в более приоритетные очереди и по!вышает вероятность их последующего запуска.Например, UNIX версии SVR3, использует следующую формулу:p_cpuЭта простая схема проявляет недостаток нивелирования приоритетов приповышении загрузки системы.
Это происходит потому, что в этом случаекаждый процесс получает незначительный объем вычислительных ресур!сов и следовательно имеет малую составляющуюкоторая еще болееуменьшается благодаря формуле пересчета р_сри. В результате степеньиспользования процессора перестает оказывать заметное влияние на при!оритет, и низкоприоритетные процессы (т. е. процессы с высоким nicenumber) практически "отлучаются" от вычислительных ресурсов системы.В 4.3BSD UNIX для пересчетаиспользуется другая формула:=Здесь параметр load равен среднему числу процессов, находившихся вочереди на выполнение за последнюю секунду, и характеризует среднююзагрузку системы за этот период времени.
Этот алгоритм позволяет час!тично избавиться от недостатка планирования SVR3, поскольку при зна!чительной загрузке системы уменьшение р_сри при пересчете будет про!исходить медленнее.Описанные алгоритмы планирования позволяют учесть интересы низко!приоритетных процессов, т. к.
в результате длительного ожидания очередина запуск приоритет таких процессов увеличивается, соответственно уве!личивается и вероятность запуска. Представленные алгоритмы также обес!печивают более вероятный выбор планировщиком интерактивных процес!сов по отношению к вычислительным (фоновым).
Такие задачи, как ко!мандный интерпретатор или редактор, большую часть времени проводят вожидании ввода, имея, таким образом, высокий приоритет (приоритетсна). При наступлении ожидаемого события (например, пользователь осу!ществил ввод данных) им сразу же предоставляются вычислительные ре!сурсы. Фоновые процессы, потребляющие значительные ресурсы процес!сора, имеют высокую составляющуюи, как следствие, более низкийприоритет.Ядро последовательно уменьшает отрицательную компоненту времени использованияпроцессора.www.books-shop.comГлава 3.управления процессамиКак правило, очередь на выполнение не одна. Например, SCO UNIX име!ет 127 очередей — по одной на каждый приоритет. BSD UNIX использует32 очереди, каждая из которых обслуживает диапазон приоритетов, на!примери т.
д. При выборе следующего процесса на выполнениеиз одной очереди, т. е. из нескольких процессов с одинаковым текущимприоритетом, используется механизм кругового чередования (roundЭтот механизм запускается ядром через каждый временной квант для наи!более приоритетной очереди. Однако если в системе появляется готовый кзапуску процесс с более высоким приоритетом, чем текущий, он будет за!пущен, не дожидаясь прошествия временного кванта.
С другой стороны,если все процессы, готовые к запуску, находятся в низкоприоритетных поотношению к текущему процессу очередях, последний будет продолжатьвыполняться и в течение следующего временного кванта.Создание процессаКак уже обсуждалось, в UNIX проведена четкая грань между программой ипроцессом. Каждый процесс в конкретный момент времени выполняет ин!струкции некоторой программы, которая может быть одной и той же длянесколькихПримером может служить командный интерпре!татор, с которым одновременно работают несколько пользователей, такимобразом инструкции программы shell выполняют несколько различныхпроцессов.
Такие процессы могут совместно использовать один сегменткода в памяти, но в остальном они являются изолированными друг отдруга и имеют собственные сегменты данных и стека.В любой момент процесс может запустить другую программу и начать вы!полнять ее инструкции; такую операцию он может сделать несколько раз.В операционной системе UNIX имеются отдельные системные вызовы длясоздания (порождения) процесса, и для запуска новой программы.
Сис!темныйсоздает новый процесс, который является точной ко!пией родителя. После возвращения из системного вызова оба процессавыполняют инструкции одной и той же программы и имеют одинаковыесегменты данных и стека.не менее между родительским и дочерним процессом имеется рядразличий:Дочернему процессу присваивается уникальный идентификатор PID,отличный от родительского.Round robinозначает петицию, подписи под которой располагаются по кругу —чтобы нельзя было определить, кто подписался первым.
Отсюда исхемы выборапроцессов.здесь идет оввядравы!полняет инструкции ядрасистемы.www.books-shop.comСоздание процессаСоответственно и идентификатор родительского процессадляродителя и потомка различны.О Дочерний процесс получает собственную копиюи, в частно!сти, собственные файловые дескрипторы, хотя он разделяет те жезаписи файловой таблицы.Для дочернего процесса очищаются все ожидающие доставки сигналы.Временная статистика выполнения процесса в режиме ядра и задачидля дочернего процесса обнуляется.Блокировки памяти и записей, установленные родительским процес!сом, потомком не наследуются.Более подробно наследуемые характеристики представлены в табл.
3.4.Таблица 3.4, Наследование установок при создании процесса и запуске программыАтрибутНаследование по% Сохранение при запус%программыСегмент кода (text)Сегмент данных (data)Да, разделяемыйДа, копируется призаписи (copy%on%write)НетНетОкружениеАргументыИдентификаторпользова%теля UIDИдентификатор группы GIDЭффективный идентифика%тор пользователя EUIDЭффективный идентифика%тор группы EGIDпроцесса (PID)ID группы процессовID родительского процесса(PPID)Приоритет nice numberПрава доступа к создавае%мому файлуОграничение на размерфайлаСигналы, обрабатываемыепо умолчаниюДаВозможноВозможноИгнорируемые сигналыДаДаДаДаДаДаДаДа(Нет, при вызовеНетДа(Нет, при вызовеДаДаНетДаДаДаДаДаДаДаДаДаДаДаДаwww.books-shop.comГлава 3.228управления процессамиТаблица 3.4 (продолжение)АтрибутНаследование по[ Сохранение притомкомке программыПерехватываемые сигналыДаНетФайловые дескрипторыДаДа, если для файлового де%скриптора не установленфлаг FD_CLOEXEC (например,с помощьюФайловые указателиДа, разделяемыеДа, если для файлового де%скриптора не установленфлаг FD_CLOEXEC (например,с помощьюВ общем случаеПППППППвыполняет следующие действия:Резервирует место в области свопинга для сегмента данных и стекапроцесса.Размещает новую записьв таблице процессов и присваиваетпроцессу уникальный идентификатор PID.Инициализирует структуру(поля структурыподробнорассматривались в разделе "Структуры данных процесса").Размещает карты отображения, необходимые для трансляции адреса.Размещаетпроцесса и копирует ее содержимое с родитель!ского.Создает соответствующие области процесса, часть из которых совпа!дает с родительскими.Инициализирует аппаратный контекст процесса, копируя его с ро!дительского.Устанавливает в ноль возвращаемое дочернему процессу вызовомfork(2) значение.Устанавливаетвозвращаемоеродительскомупроцессувызовомfork(2) значение равным PID потомка.Помечает процесс готовым к запуску и помещает его в очередь навыполнение.Системный вызов fork(2) в итоге создает для дочернего процесса отдель!ную копию адресного пространства родителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
