Понятие вычислительного процесса и ресурса

Понятие «вычислительный процесс» (или просто – «процесс») является одним из основных при рассмотрении операционных систем.

В качестве примеров можно назвать следующие процессы (задачи): прикладные программы пользователей, утилиты и другие системные обрабатывающие программы. Процессами могут быть редактирование какого-либо текста, трансляция исходной программы, её компоновка, исполнение.

Определение концепции процесса преследует цель выработать механизмы распределения и управления ресурсами.

Ресурс - это всякий объект, который может распределяться внутри системы.

Ресурсы могут быть разделяемыми и неделимыми. При разработке первых систем ресурсами считались процессорное время, память, каналы ввода/вывода и периферийные устройства.

Различного рода программные и информационные ресурсы также могут быть определены для системы как объекты, которые могут разделяться и распределяться, и доступ к которым необходимо соответствующим образом контролировать. Под ресурсами стоит так же понимать и такие объекты, как сообщения и синхросигналы, которыми обмениваются задачи.

Общая схема выделения ресурсов такова. При необходимости использовать какой-либо ресурс задача обращается к супервизору операционной системы посредством специальных вызовов (команд, директив) и сообщает о своём требовании. При этом указывается вид ресурса и, если надо, его объем.

Директива обращения к операционной системе передаёт ей управление, переводя процессор в привилегированный режим работы если такой существует.

Ресурс может быть выделен задаче, обратившейся к супервизору с соответствующим запросом, если:

1. Он свободен;

2. Запросы допускают совместное использование ресурсов;

3. Ресурс используется задачей низшего приоритета и может быть временно отобран (разделяемый ресурс).

Получив запрос, ОС либо удовлетворяет его и возвращает управление задаче, выдавшей данный запрос, либо, если ресурс занят, ставит задачу в очередь к ресурсу, переводя её в состояние ожидания (блокируя). Очередь к ресурсу может быть организована несколькими способами, но чаще всего это осуществляется с помощью списковой структуры.