LÝ THUYẾT HỆ ĐIỀU HÀNH - CHƯƠNG 2 pps

-1-Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM Chương 2 Q TRÌNH -2- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM CHƯƠNG 2 : Q TRÌNH  Khái niệm về q trình  Trạng thái của q trình  Khối điều khiển q trình  Chuyển đổi trạng thái q trình  Các tác vụ thực hiện đ/v q trình  Ngắt qng  Chuyển ngữ cảnh  Bài tập -3- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM Q TRÌNH (PROCESS)  Một chương trình đang thực thi  Có thời gian sống (life cycle)  Là một thực thể tích cực  Có nhiều trạng thái và có thể chuyển trạng thái  Một q trình có các thơng tin: bộ đếm chương trình, stack, vùng chứa dữ liệu và biến mơi trường  Trong một số tài liệu, q trình (proces)  cơng việc (job)  tác vụ (task) -4- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM CẤU TRÚC PROCESS CỦA UNIX argc/argv[] Stack segment Text segment Low address High address etext edata end Initialized data Uninitialized data Heap 1. int a = 0, b, *c; 2. int main( int argc, char *argv[ ] ) { 3. b= increase(a); 4. c =(int*)malloc(10*sizeof(int)); 5. c[5]= b; 6. } 7. int increase(int x) { 8. return x ++; 9. } -5- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM KHỐI ĐIỀU KHIỂN Q TRÌNH  Cấu trúc dữ liệu của HĐH để quản lý q trình  Chứa thơng tin nhận dạng, trạng thái, định vị tài ngun cho q trình – Danh định cho q trình (PID) – Bộ đếm chương trình – Vùng lưu giá trị thanh ghi CPU – Độ ưu tiên của q trình – Thơng tin định vị bộ nhớ q trình – Thơng tin bảo mật – Con trỏ đếùn các q trình cha, con – … -6- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM TRẠNG THÁI Q TRÌNH  Sẵn sàng (ready) – Q trình đợi để gán cho CPU xử lý  Thực thi (running) – Q trình đang được CPU thực thi các lệnh  Bị chặn (blocked) – Q trình đợi một sự kiện nào đó – Sự kiện có thể là do việc xuất nhập dữ liệu hoặc từ một q trình khác tạo ra -7- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM CHUYỂN TRẠNG THÁI Q TRÌNH READY RUNNING BLOCKED Dispatch Timer run-out Wake-up Block New Exited -8- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM CÁC HÀNG ĐỢI Q TRÌNH JOB QUEUE READY QUEUE CPU I/O WAITING QUEUE enter end -9- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM BỘ ĐỊNH THỜI (SCHEDULER) JOB QUEUE READY QUEUE CPU I/O WAITING QUEUE enter end High-level scheduler Low-level scheduler -10- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM TRẠNG THÁI TREO (SUSPENDED)  Q trình bị treo trả lại mọi tài ngun  Tác nhân treo q trình – Bản thân q trình – Hệ thống/q trình khác  Xảy ra khi – Cần giám sát q trình – Hệ thống có sự cố – Hệ thống q tải  Phục hồi (resume) – Nhờ HĐH hoặc q trình khác [...]... giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 2- NGẮT QNG (INTERRUPT)   Sự kiên làm thay đổi tiến trình thực thi của CPU Cơ chế: Interrupt Trình xử lý interrupt Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 3- CÁC BƯỚC XỬ LÝ INTERRUPT Hệ điều hành chiếm lại quyền thực thi  Lưu trữ trạng thái của q trình bị ngắt  Phân tích ngắt qng (dùng phần cứng)  Thưc thi chương. .. trong hệ thống – – Current_PSW  Old_PSW New_PSW  Current_PSW Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 7- BÀI TẬP 1 Những hệ điều hành nào sau đây cho phép nhiều q trình cùng nằm trong bộ nhớ Windows NT, Win98SE, Linux, MS-DOS 2. Phân loại các Interrupt sau : - Nhấn Ctrl+C giết q trình - Card mạng báo có dữ liệu tới - Ổ đĩa CD báo q trình chuyển dữ liệu đã xong - Gọi hàm hệ thống... Exited Dispatch READY RUNNING Timer run-out Wake-up Block BLOCKED Suspend Resume SUSPENDED BLOCKED SUSPENDED READY Wake-up Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 1- TÁC VỤ TRÊN Q TRÌNH  Tạo q trình –  Hủy q trình –  –  Hàm exit(), lệnh kill,… Thay đổi trạng thái q trình –  Hàm hệ thống fork(), shell, GUI … Suspend / Resume / Block / Wake-up/ Dispatch Thực hiện bằng cách gởi... khi chương trình thực thi lệnh bị lỗi (chia cho 0, tràn số, …) Machine check: do nhà sản xuất tạo ra dành riêng cho việc kiểm tra phần cứng Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 5- CHUYỂN NGỮ CẢNH (CONTEXT SWITCHING)    Chuyển xử lý từ q trình này sang q trình khác Xảy ra khi có interrupt Qui trình: – – –  Lưu trạng thái của q trình hiện hành Chọn q trình mới để xử lý Đưa... chương trình xử lý ngắt qng  Chọn một q trình tiếp theo để chạy  Có thể cho phép interrupt xử lý lồng nhau  Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 4- CÁC LOẠI INTERRUPT       Supervisor call (SVC) interrupt: khi q trình u cầu dịch vụ của hệ thống I/O interrupt: do các thiết bị I/O sinh ra khi chuyển trạng thái External interrupt: sinh ra từ đồng hồ hệ thống, bàn phím... thái của q trình mới vào phần cứng để xử lý Một context bao gồm: tập thanh ghi chứa thơng tin trạng thái q trình về trạng thái CPU, bộ nhớ … của q trình  Program Status Word (PSW) – Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 6- CHUYỂN NGỮ CẢNH (CONTEXT SWITCHING)  Các loại PSW: – – –   Old_PSW Current _PSW New_PSW Hệ thống một bộ xử lý có 1 Current_PSW và 6 New_PSW và 6 Old_PSW... báo có dữ liệu tới - Ổ đĩa CD báo q trình chuyển dữ liệu đã xong - Gọi hàm hệ thống fork() - Nhấn nút Reset của máy tính 3.Tìm hiểu các hàm/ lệnh tạo, huỷ q trình trên Linux 4.Viết chương trình in ra địa chỉ các vùng nhớ của một q trình trên Linux Bài giảng môn hệ điều hành HCM Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP -1 8- . -1 -Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM Chương 2 Q TRÌNH -2 - Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM CHƯƠNG 2 : Q TRÌNH  Khái. ra -7 - Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM CHUYỂN TRẠNG THÁI Q TRÌNH READY RUNNING BLOCKED Dispatch Timer run-out Wake-up Block New Exited -8 - Bài giảng môn hệ điều hành. THÁI Suspend Resume READY RUNNING BLOCKED Dispatch Timer run-out Wake-up Block New Exited SUSPENDED READY SUSPENDED BLOCKED Wake-up -1 2- Bài giảng môn hệ điều hành Vũ Lê Hùng Khoa CNTT – ĐHBK TP. HCM TÁC VỤ TRÊN Q TRÌNH  Tạo q trình – Hàm hệ thống