Процессы в операционной системе

Операционная система:

· Для каждого выполняемого приложения ОС создает процесс

· В каждый момент времени ОС работает с множеством процессов

· Одна из главных задач ОС состоит в распределении ресурсов между процессами

· Ресурсы операционная память и процессорное время

Процесс – владелец ресурсов

· Когда ОС создает процесс, то выделяет ему ресурсы

· Процесс не выполняет код приложения, следовательно, время процессора непосредственно процессу не выделяется.

· Код программы выполняют потоки и именно потокам ОС выделяет процессорное время

· При создании процесса ОС создает поток

Процесс

Процесс – абстракция, представляющая программу во время ее выполнения.

Процессу ОС выделяет ресурсы, необходимые для выполнения программы, например:

· Адресное пространство процесса содержит его программы код, данные и стек

· Файлы используются процессом для чтения входных данных и записи выходных

· Устройства ввода-вывода используются в соответствии с их назначением

Процесс – пассивный объект, владелец ресурсов, контейнер для выполнения потоков.

Поток

Поток – абстракция, представлявшая последовательное выполнение команд программы.

§ Процесс может иметь несколько потоков:

· Потоки совместно используют

· Глобальные и статические переменные

· Динамически распределяемую память (кучу)

· Системные ресурсы

§ Каждый поток имеет свои собственные:

· Программный счетчик (IP)

· Значение регистров

· Локальные переменные

Процесс – совокупность взаимодействующих потоков и выделяемых ресурсов

Зачем нужны процессы с несколькими потоками?

Для параллельной обработки нескольких однотипных запросов

Для разделения исполнительных активностей, параллельно решающих различные задачи

§ Обеспечение пользовательского интерфейса

§ Математические вычисления

§ Фоновая печать

§ …

Для создания параллельных программ, эффективно использующих аппаратные ресурсы

Для улучшения структуры программы

Состояния потока в многозадачной ОС

Выполнение – состояние работающего потока – обладающего всеми необходимыми ресурсами, в том числе возможностью использования ЦП

Готов к выполнению – поток обладает всеми необходимыми для выполнения ресурсами за исключением ресурса «Время ЦП»

Ожидается – выполнение потока заблокировано до наступления некоторого внешнего события (например, поступления входных данных или освобождения ресурса)