Системно-ориентированное определение процесса

Процессы в ОС Unix

Понятие «процесс».

Понятие «процесс» включает в себя следующее:

• исполняемый код;

•собственное адресное пространство, которое представляет собой совокупность виртуальных адресов, которые может использовать процесс;

• ресурсы системы, которые назначены процессу ОС;

• хотя бы одну выполняемую нить.

Контекст процесса.

Текущее состояние любого процесса из БОП изменяется во времени в зависимости от самого процесса и состояния ОС. С каждым из процессов из БОП система ассоциирует совокупность данных, характеризующих актуальное состояние процесса – контекст процесса. (в общем случае контекст процесса содержит информацию о текущем состоянии процесса, включая информацию о режимах работы процессора, содержимом регистровой памяти, используемой процессом, системной информации ОС, ассоциированной с данным процессом).

Процессы, находящиеся в одном из состояний ожидания в своих контекстах содержат всю информацию, необходимую для продолжения выполнения - состояние процесса в момент прерывания (копии регистров, режимы ОП, настройки аппарата виртуальной памяти и т. д.). Соответственно при смене выполняемого процесса ОС осуществляет «перенастройку» внутренних ресурсов ЦП, происходит смена контекстов выполняемых процессов.

На этапе выполнения процесса ОС обеспечивает возможность корректного взаимодействия процессов от передачи сигнальных воздействий от процесса к процессу до организации корректной работы с разделяемыми ресурсами.

Контекст процесса может состоять из:

• пользовательской составляющей – состояние программы, как совокупности машинных команд и данных, размещенных в ОЗУ;

• системной составляющей

– информация идентификационного характера

(PID процесса, PID «родителя»…)

– информация о содержимом регистров

(РОН, индексные регистры, флаги...

– информация, необходимая для управления процессом

(состояние процесса,

В любой системе, оперирующей понятием процесс, существует системно-ориентированное определение процесса (определение, учитывающее конкретные особенности данной ОС).

Таблица ограничена => количество процессов в таблице ограниченно => количество процессов ограничено.

« Первое» определение процесса в ОС Unix

Процесс в ОС Unix – объект, зарегистрированный в таблице процессов Unix.

Каждый процесс характеризуется уникальным именем – идентификатором процесса (PID). PID – целое число от 0 до некоторого предельного значения, определяющего максимальное число процессов (ресурс данной ОС), существующих в системе одновременно.

Если это максимальное число превышено, то начать обрабатывать еще один процесс невозможно.

Будем использовать термины 0 й процесс, 1 й процесс, 125 й процесс, это означает, что речь идет о процессах с PID = 0, 1, 125. 0 й процесс в системе ассоциируется с работой ядра Unix. С точки зрения организации данных PID – номер строки в таблице, в которой размещена запись о процессе.

Контекст процесса

Содержимое записи таблицы процессов позволяет получить контекст процесса (часть данных контекста размещается непосредственно в записи таблицы процессов, на оставшуюся часть контекста имеются прямые или косвенные ссылки, также размещенные в записи таблицы процессов).

С точки зрения логической структуры контекст процесса Unix состоит из:

• пользовательской составляющей или тела процесса (иногда используется пользовательский контекст)

• аппаратной составляющей, в которой отражается актуальное состояние компьютера при выполнении процесса. В зависимости от состояния процесса, аппаратный компонент либо представляется содержимым соответствующих регистров настройки ЦП, либо, если процесс отложен, то аппаратный компонент копируется ОС в свои таблицы (в системную составляющую)

• системной составляющей ОС Unix (иногда – системный контекст)

Иногда два последних компонента объединяют, в этом случае используется термин общесистемная составляющая контекста.

Тело процесса состоит из сегмента кода и сегмента данных.

Пользовательская составляющая (тело процесса)