Создание процессов (действия, выполняемые ОС)

• Создание виртуального адресного пространства процесса (ВАП)

• Загрузка образа процесса в ВАП

• Загрузка (части) модулей, используемых процессом, в ВАП

• Добавление информации о новом процессе в таблицу (список) процессов

• Создание одного потока процесса с приоритетом по умолчанию

• Запуск потока процесса

22. Средства получения информации о процессах и потоках в ОС MS Windows.

Состав получаемой информации.

Win32API – содержит стандартные функции для получения информации о процессах в Windows. Состав: ник пользователя, который запустил процесс, время выполнения процесса, объем потребляемой оперативной памяти, нагрузка на ЦП и т.д

23. Состояния потока. Очередь потоков.

Три состояния:

1. выполнение — активное состояние потока, во время которого поток обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

2. ожидание — пассивное состояние потока, находясь в котором, поток заблокирован по своим внутренним причинам (ждет осуществления некоторого события, например завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого потока или освобождения какого-либо необходимого ему ресурса);

3. готовность — также пассивное состояние потока, но в этом случае поток заблокирован в связи с внешним по отношению к нему обстоятельством (имеет все требуемые для него ресурсы, готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого потока).

http://gsmtut.narod.ru/os/21.files/image002.jpg

24. Планирование процессов. Цели планирования. Виды планирования.

Для всех ОС соблюдается следующие принципы планирования:

1. Предоставление каждому процессу справедливого (одинакового) количество процессорного времени.

2. Производится принудительное выполнение политики приоритетов выполняющихся процессов.

3. Планирование производится таким образом чтобы поддерживался максимальный баланс занятости системы. Например: в очереди на выполнение имеются 4 процесса, 2 из которых требуют значительного количество работы устройств ввода вывода и малого количество процессорного времени, а 2 других процесса требуют большого количество процессорного времени и малого времени работы устройств ввода вывода. Все процессы будут выполнятся значительно скорее если они будут запускаться попарно: процесс требующий большого количество работы устройств ввода вывода и малого количество времени процессора, а так же процесс требующий большого количество процессорного времени и малого времени работы устройств ввода вывода.

Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования

невытесняющая многозадачность - это способ планирования процессов, при котором активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление планировщику операционной системы для того, чтобы тот выбрал из очереди другой, готовый к выполнению процесс.

вытесняющая многозадачность - это такой способ, при котором решение о переключении процессора с выполнения одного процесса на выполнение другого процесса принимается планировщиком операционной системы, а не самой активной задачей.

25. Алгоритм планирования FIFO.

FIFO (акроним First In, First Out — «первым пришёл — первым ушёл») — способ организации и манипулирования данными относительно времени и приоритетов. Это выражение описывает принцип технической обработки очереди или обслуживания конфликтных требований путём упорядочения процесса по принципу: «первым пришёл — первым обслужен» (ПППО). Тот, кто приходит первым, тот и обслуживается первым, пришедший следующим ждёт, пока обслуживание первого не будет закончено, и так далее.

26. Алгоритм планирования «Кратчайшее задание первым».

Предполагается, что временные отрезки работы известны заранее. Если в очереди есть несколько одинаково важных задач, планировщик выбирает первой самую короткую задачу. Происходит экономия времени. Эта схема работает лишь в случае лишь одновременного наличия задач.

27. Алгоритм планирования потоков RR.

Круговое планирование (RR) (Round Robin)/

Каждому процессу предоставляется некоторый интервал времени процессора – квант времени. Таймер генерирует прерывания через определенные интервалы времени.

28. Алгоритм планирования «Многоуровневые очереди с обратными связями»

http://781x.spb.ru/OS/10.files/image002.jpg

Для каждой группы процессов создается своя очередь процессов, находящихся в состоянии готовность (см. рис. 3.5). Этим очередям приписываются фиксированные приоритеты. Например, приоритет очереди системных процессов устанавливается выше, чем приоритет очередей пользовательских процессов. А приоритет очереди процессов, запущенных студентами, ниже, чем для очереди процессов, запущенных преподавателями. Это значит, что ни один пользовательский процесс не будет выбран для исполнения, пока есть хоть один готовый системный процесс, и ни один студенческий процесс не получит в свое распоряжение процессор, если есть процессы преподавателей, готовые к исполнению. Внутри этих очередей для планирования могут применяться самые разные алгоритмы.

29. Справедливое планирование потоков.

До сих пор мы предполагали, что каждый процесс фигурирует в планировании сам по себе, безотносительно своего владельца. В результате если пользователь 1 запускает 9 процессов, а пользователь 2 запускает 1 процесс, то при циклическом планировании или при равных приоритетах пользователь 1 получит 90% процессорного времени, а пользователь 2 получит только 10%.

Чтобы избежать подобной ситуации некоторые системы перед планированием работы процесса берут в расчет, кто является его владельцем. В этой модели каждому пользователю распределяется некоторая доля процессорного времени и планировщик выбирает процессы, соблюдая это распределение. Таким образом, если каждому из двух пользователей было обещано по 50% процессорного времени, то они его получат, независимо от количества имеющихся у них процессов.

В качестве примера рассмотрим систему с двумя пользователями, каждому из которых обещано 50% процессорного времени. У первого пользователя четыре процесса: Л, В, С и Д а у второго пользователя только один процесс — Е. Если используется циклическое планирование, то возможная последовательность планируемых процессов, соответствующая всем ограничениям, будет иметь следующий вид:

AEBECEDEAEBECEDE...

Но если первому пользователю предоставлено вдвое большее время, чем второму, то мы можем получить следующую последовательность:

ABECDEABECDE...

Разумеется, существует масса других возможностей, используемых в зависимости от применяемых понятий справедливости. Губадия с мясом

11. Алгоритмы планирования потоков, основанные на квантовании. Статические и динамические приоритеты. Приоритеты процессов и потоков в ОС MS Windows. Базовый и динамический приоритеты в ОС Windows.

1 ИСТ = 10 Мсек или 15 Мсек (если ЦП имеет 2 ядра)

КВАНТ = 2 интервала системного таймера (ИСТ)

ПРИОРИТЕТ потока – целое число от 1 до 15 и от 16 до 31 (самый высокий).

Потоки с равными приоритетами получают кванты времени по циклическому алгоритму RR. Поток с меньшим приоритетом голодает

12. Управление базовыми приоритетами процессов ОС Windows/. Управление динамическими приоритетами потоков. 3 причины повышения приоритета потока в ОС MS Windows. Понятие голодающего потока.

Голодающий поток – готовый к выполнению поток, не получивший квант времени в течение 300 ИСТ

Голодающий поток получает 2 кванта времени с приоритетом 15, далее существует в системе со своим приоритетом еще 300 ИСТ, после чего получает 2 кванта с приоритетом 15 и т. д.

Цели и средства синхронизации. Классификация потоков по способу взаимодействия. Необходимость синхронизации. Примеры выполнения параллельных конкурирующих потоков, работающих с общей переменной и с наборами разделяемых данных.

Типы потоков по способу взаимодействия

• Параллельные (не взаимодействуют, не модифицируют общих ресурсов)

• Конкурирующие за получение доступа к общему ресурсу

• Сотрудничающие – совместно решаю-щие общую задачу (например, постав-щик - потребитель)