В. Столлингс - Операционные системы (1114679), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Про Т блиц» 3.3. Причины, по которым процессы переходят в состояние Т» ли приостановленных Операционной системе нужно освободить пространство в основ- ной памяти, чтобы загрузить готовый к выполнению процесс Операционная система может приостановить фоновый или служебный процесс, а также подозрительный процесс, послуживший вероятной причиной возникновения ошибок Пользователь может захотеть приостановить процесс, чтобы приступить к отладке программы, или в связи с использованием некоторого Ресурса Процесс может выполняться периодически (например, программа для учета использования ресурсов или работы системы); в промежутках между выполнением такой процесс мажет при- останавливаться другие причины, по- „злаюшиеся у опера- ционной системы Запрос интерактивно- го пользователя Временной режим выполнения Запрос родительского процесса Родительскому процессу может понадобиться возможность при- останавливать выполнение дочерних процессов для их проверки или модификации, а также для координации работы несколь- ких дочерних процессов Другие причины временной остановки процессов связаны с действиями интеРактивного пользователя.
Например, если пользователь заподозрил, что в программе есть дефект, он может приступить к отладке программы, приостановив ее выполнение. При этом пользователь может тестировать и модифицировать программу или данные, а затем возобновить ее выполнение. другим примером является Фоновый процесс, собирающий информацию о системе. Не исключено, что пользователь захочет иметь возможность включать и выключать этот процесс. Рассмотрение временного графика работы также может привести к решению о целесообразности свопинга. Например, процесс, который должен периодически ~к~ивизироваться с большим интервалом времени между активизациями и долго прос*аивает, имеет смысл выгружать из основной памяти на то время, в течение которого он не используется.
Примером такого процесса может быть программа, ведущая учет использования ресурсов или активности пользователей. Наконец, родительский процесс может захотеть приостановить процесс, карый он породил. Например, пусть процесс А породил процесс В, чтобы прочитать ать Файл. Впоследствии при выполнении процесса В возникла ошибка чтения, и он о" сообщил об этом процессу А. Процесс А приостанавливает процесс В и пытает ется выяснить и устранить причину ошибки.
Рла лава 3. Описание процессов и управление ими быть и другие причины для того„чтоаы приостановить процесс. а-а х- р ример, процесс, который используется для наблюдения за работой системы. Этот . бра цесс может использоваться для фиксирования интенсивности использования раз,ичны ~ых ресурсов (процессора, памяти, каналов) и скорости выполнения в системе ьзовательских процессов. Если такой процесс выявит проблему (например, сользов ние взаимоблокировки, о котором рассказывается в главе 6, '"Взаимоблокировка аяние одание'*) он может приостановить процесс.
Другим примером служат неполадки в лн линии связи. В данной ситуации оператор может отдать операционной системе команд. аиду приостановить процесс, использующий эту линию, чтобы выполнить необчод нмые тесты и исправить ситуацию. Виртуал память а Ресурси, компьютер~~. н н памяти, отведенной проц Часть 2. Про юО всех описанных вы ше случаях аЩйВизация приостаиовлеино :са происходит по зап о р су того агента, который перед этим вы нную остановку Операционная система управляет событиям тиями, которые происходят в ной системе.
Она планирует и координирует вы выполнение процессов, выде урсы и предоставляет по запросу системных и пользовател о ьзовательских программ " е сервисы. Мы можем представить себе операционную ерационную систему как некий.' ~м, управляющий тем, как процессы используют систе мные ресурсы.
Эта концепция проиллюстрирована на рис. 3.7. П усть в многозадачи ' имеется несколько процессов ~Р,, ... Р )„которые у торые уже созданы и загру актуальную память. Каждому процессу для его функ ционирования нуже '- ~ к определенным системным ресурсам в число к о которых входят про ройства ввода-вывода и основная память.
В сит а, . б ситуации, изображенной ке, процесс Р, находится в состоянии выполне и ения, т.е. в основной :одится по крайней мере часть этого процес а. К сса. роме того, он осуще ~авление двумя устройствами ввода-вывода. Процесс Р, тоже находится. ,ной памяти. н б о он блокирован, ожидая, пока освободится устройство юда, находящееся в распоряжении процесс Р . П а,. Роцесс Р„выгружен, ной памяти и, соответственно, приостановлен.
Рис. 3„7, П роцессы и ресурсы в некоторый момент времени Далее в этой главе мы по дробно рассмотрим, как выглядит управление и со стороны опе рационной системы с точки зрения процессов. А пока что себе более фундаментальный вопрос: какая информация нужна опе време, чтобы и авля у р ть процессами и выделяемыми для них ресурсами~ тцие стРУктУРы операционной системы Поскольку в з ачи о ад перационной системы входит управление п ц орсами, она должна располагать информацией о текущем сост е состоянии к ресурса. Универсальный подход к предоставлению такой инфор ст: операционная систе с ма создает и поддерживает таблицы с инфо мац ;дому объекту п авле у р ния. Общее представление об этом можно по ~ванин рис.
3.8 на кото Ф ром показаны четыре различных вида таблиц,'- кивающихся опе и рац онной системой: для памяти, устройств ввода-в и процессов мтя детал о сути все операционные системы поддерживают информацию по этим ся„п 1 ты ырея категориям. Рис. 3.8. Общая структура уаравляющих табяии операционной системы Таблицы памяти (тпетпогу 1аЫеа) используются для того, чтобы следить за основной ~реальной) и вторичной (виртуальной) памятью. Некоторая часть основной памяти резервируется для операционной системы, оставшаяся же — доступна для использования процессами.
Процессы, которые находятся во вторичной памяти, используют некоторую разновидность виртуальной памяти либо простой механизм свопинга. Таблицы памяти должны включать такую информацию: объем вторичной памяти, отведенной процессу; все атрибуты защиты блоков основной или виртуальной памяти, как, например, указание, какой из процессов имеет доступ к той или иной совместно используемой области памяти; вся информация, необходимая для управления виртуальной памятью. Подробно эти информационные структуры, используемые для управления "ам" тью, рассматриваются в третьей части книги. Глава 3.
Описание процессов и управление ими заолицы ввода-вывода 11,о ~акен) йййпользуются операционной сис для управления устройствами ввода-вывода и каналами компьютерной сис В каждый момент времени устройство ввода-вывода может быть либо св либо отдано в распоряжение какому-то определенному процессу.
Если вып ' ется операция ввода-вывода, операционная система должна иметь информа ее состоянии и о том, какие адреса основной памяти зздействова.ны в этой' рации в качестве источника вывода или места, куда передаются данные при де. Управление вводам-выводом рассматривается в главе 11, "Управление дом-выводом и дисковое планирование". Операционная система может также поддерживать таблицы файлов (И Ыез).
В этих таблицах находится информация о существующих файлах, их положении на магнитных носителях, текущем состоянии и других атри Большая часть этой информации, если не вся, может поддерживаться сис управления файлами. В этом случае операционная система мало знает (ил всем ничего не знает) о файлах. В операционных системах другого типа осн ' часть работы, связанной с управлением файлами, выполняется самой опе ' онной системой.
Эта тема обсуждается в главе 12, "Управление файлами". Наконец, операционная система должна поддерживать таблицы проц чтобы иметь возможность управлять ими. В оставшейся части данного рассматриваются требования к таблицам процессов (ргосенн $аЫез), Перед. как продолжить рассмотрение, сделаем два замечания. Во-первых, хот рис.
3.8 и показаны четыре разных вида таблиц, ясно, что все они должны связаны между собой или иметь перекрестные ссылки. В конце концов, ление памятью, устройствами ввода-вывода и файлами осуществляется для чтобы могли выполняться процессы, поэтому в таблицах процессов должны явные или неявные ссылки на эти ресурсы. Например„доступ к файлам, и мация о которых хранится в таблицах файлов, осуществляется через устро ввода-вывода, и эти файлы или их части в определенные моменты времени находиться в основной или виртуальной памяти. Сами таблицы должны доступны для операционной системы, поэтому место для них выделяется с мой управления памятью. Во-вторых„какие сведения необходимы операционной системе для созд этих таблиц7 Конечно же, у нее должна быть информация по основной конф рации системы, в которую входят сведения об объеме основной памяти, к стве и виде устройств ввода-вывода, а также их идентификаторах и т.п.
образом, во время инициализации операционной системы она должна иметь туп к определенным данным конфигурации, которые определяют основны . раметры вычислительной среды. Эти данные могут создаваться как вне опе онной системы с участием оператора, так и с помощью каких-то программ.' ределяющих конфигурацию вычислительной системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
