Понятие процесса. Управление процессами. Синхронизация процессов. Тупики и способы борьбы с ними.

Cash-ирование данных

Содержимое cash-памяти представляет из себя совокупность записей обо всех загруженных в неё элементов данных. Каждая запись об элементе включает в себя адрес, который этот элемент данных имеет в АЗУ. Каждая загрузка к АЗУ в системе, где есть cash-память, выполняется в соответствии со следующим алгоритмом:

ü Просматривается содержимое cash-памяти с целью определения, не находятся ли нужные данные в cash. Поскольку cash-память не адресуема, поэтому поиск данных осуществляется по значению поля адреса в АЗУ.

Объективные свойства:

· Пространственная локальность: если производится обращение по некоторому адресу, то с высокой степенью вероятности можно сказать, что в ближайшее время произойдет обращение к соседним адресам.

· Временная локальность: если производится обращение по некоторому адресу, то с высокой степенью вероятности можно сказать, что следующее обращение по тому же адресу произойдет в ближайшее время.

Процесс – это абстракция, описывающаяся и выполняющаяся программой.

В каждой ОС есть система управления процессами, которая занимается созданием, распространением и удалением процессов, обеспечивает взаимодействие между процессами.

В многозадачной системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:

· Выполнение – активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором.

· Ожидание – пассивное состояние процесса, процесс заблокирован и не может выполняться по своим внутренним причинам. В данном состоянии он ожидает каких-либо действий (завершение ввода-вывода, получение сообщения от другого процессора, в процессе отсутствует ресурс).

· Готовность – пассивное состояние процесса; процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему условиями. У процесса есть все ресурсы, он готов к выполнению, но процессор занят выполнением другого процесса.

В ходе жизненного цикла процесс может переходить из одного состояния в другое в связи с алгоритмом планирования выполнения процессов.

Жизненный цикл процесса начинается с состояния готовности. При активизации переходит в состояние выполнения и находится там, пока либо сам не перейдет в ожидание, либо пока система сама не вытеснит его, и он будет в состоянии готовности.

На протяжении существования процесса его выполнения может быть многократно прервано и продолжено.

Чтобы возобновить выполнение процесса, необходимо восстановить его состояние:

o Восстановить содержимое регистров и программного счетчика.

o Указатели на открытые файлы.

o Состояние об ошибках и т.д.

Соответствующая информация называется контекстом. Кроме того, системе для организации планирования процесса требуется определенная дополнительная информация:

§ Идентификатор

§ Состояние

§ Данные о степени привилегированности

§ Место нахождения кодового сегмента

Данная информация называется дескриптором процесса. Т.е. дескриптор содержит более оперативную информацию, которая доступна системе планирования процесса, по сравнению с контекстом. После того, как система решила, какой выполнять процесс, используется контекст.

Очередь процесса представляет из себя дескрипторы отдельных процессов, организованных в списке. Программный код начинает выполняться только после того, как создается процесс. Создать процесс – это значит создать информационную структуру, которая описывает данный контекст (дескриптор и контекст); включить дескриптор нового процесса в очередь готовых процессов; загрузить кодовый сегмент процесса в оперативную память.