MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIẾN TRÌNH 4 I – Giới thiệu về tiến trình (Process) 4 II Tiểu trình (Thread) 5 III Mục đích quản lý tiến trình 5 CHƯƠNG 2: CÁC TRẠNG THÁI CỦA TIẾN TRÌNH 6 CHƯƠNG 3: ĐIỀU PHỐI TIẾN TRÌNH 8 I. Mục tiêu của điều phối tiến trình 8 II. Các thuật toán điều phối tiến trình 8 1. First Come First Served (FCFS) 8 2. Shortest Job First (SJF) 9 CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ TIẾN TRÌNH VỚI TASK MANAGER (WINDOWS 10) 10 I. Giới thiệu chung 10 II. Chức năng của các Tab trong Task Manager 11 1. Tab Proceese(tab tiến trình) 11 2. Tab Performance (Tab hiệu suất) 12 3. Tab Users( Tab người dùng) 13 4. Tab Details(Tab chi tiết) 14 5. Tab Services 15 6. Khởi tạo tiến trình và chạy tiến trình mới 16 7. Chuỗi chờ đợi tiến trình 17 KẾT LUẬN 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - BÀI TẬP LỚN MÔN: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tìm hiểu quản lí tiến trình Hệ điều hành Windows Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Thanh Hải Sinh viên thực : Bùi Tuấn Anh Lương Mỹ Hạnh Nguyên Văn Thứ Lê Văn Thưởng Nguyễn Thị Thủy HÀ NỘI - 2015 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển vượt bậc nghành khoa học kĩ thuật nghành Công Nghệ Thông Tin (CNTT) nghành phát triển mạnh Nó đạt nhiều thành tựu to lớn khoa học kĩ thuật để ứng dụng vào đời sống người ngày cao, với cải tiến nâng cấp linh kiện thiết bị Thì chương trình phần mềm ứng dụng đời ngày tối ưu ngày trợ giúp người giảm bớt gánh nặng công việc nhiều, phát triển phần mềm ứng dụng có tính chất định đến phát triển nghành khoa học CNTT non trẻ nước ta CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIẾN TRÌNH I – Giới thiệu tiến trình (Process) - Tiến trình chương trình thực thi - Một tiến trình cần sử dụng tài nguyên: CPU, nhớ, tập tin, thiết bị nhập xuất để hoàn tất công việc - Khi chương trình nạp vào RAM cà CPU bắt đầu thi hành chương trình điểm nhập chương trình trở thành Process, CPU thực thi hết lệnh đến lệnh khác từ xuống hay theo điều khiển lệnh thực thi Hình 1.1: Process Task Manager Process Explorer II- Tiểu trình (Thread) - Tiểu trình dòng xử lý tiến trình - Mỗi tiến trình có tiểu trình (dòng xử lý cho hàm main()) - Ngoài tiểu trình chính, tiến trình có nhiều tiểu trình khác - Các tiểu trình tiến trình: + Chia sẻ không gian vùng code data + Có vùng stack riêng instructions compiler abc.cpp linker abc.obj abc.exe Process [code] [data] [stack] Disk RAM Processor Hình 1.2: Mô hình thực thi chương trình III- Mục đích quản lý tiến trình a Tăng hiệu xuất sử dụng CPU - Phần lớn tiến trình thi hành trải qua nhiều chu kỳ xử lý (sử dụng CPU) chu kỳ nhập xuất (sử dụng thiết bị nhập xuất) xen kẽ sau: CPU IO CPU IO CPU - Nếu có tiến trình hệ thống, vào chu kỳ IO tiến trình CPU hoàn toàn nhàn rỗi Ý tưởng tăng cường số lượng tiến trình hệ thống để tận dụng CPU: tiến trình xử lý IO sử dụng CPU để thực tiến trình 2: Tiến trình 1: CPU IO CPU IO CPU CPU IO Tiến trình 2: CPU IO b Tăng tốc độ xử lý Một số toán có chất xử lý song song xây dựng thành nhiều module hoạt động đồng thời tiết kiệm thời gian xử lý Ví dụ: xét toán tính giá trị biểu thức KQ= a*b+c*d Nếu tiến trình tính đồng thời (a*b) (c*d) thời gian xử lý ngắn thực CHƯƠNG 2: CÁC TRẠNG THÁI CỦA TIẾN TRÌNH Trạng thái tiến trình thời điểm xác định hoạt động thời tiến trình thời điểm Trong trình sống, tiến trình thay đổi trạng thái nhiều nguyên nhân : phải chờ kiện xảy ra, hay đợi thao tác nhập/xuất hoàn tất, buộc phải dừng hoạt động hết thời gian xử lý v.v Tại thời điểm, tiến trình nhận trạng thái sau : - New: tiến trình tạo lập - Ready: tiến trình chờ cấp phát CPU để xử lý - Running: thị tiến trình xử lý - Waiting: tiến trình chờ cấp phát tài nguyên, hay chờ kiện xảy - Terminated: tiến trình hoàn tất xử lý Hình 2.1: Sơ đồ chuyển trạng thái tiến trình Mô tả: Tại thời điểm, có tiến trình nhận trạng thái Running xử lý Trong đó, nhiều tiến trình trạng thái Waiting hay Ready Tất tiến trình tạo lập chuyển sang trạng thái NEW – trạng thái đầu tiên, sau đưa vào hàng đợi, hệ điều hành lựa chọn tiến trình thích hợp hàng đợi Job Queue (hàng đợi công việc) để chuyển sang trang thái Ready đưa tiến trình vào hàng đợi Ready Queue (hàng đợi sẵn sàng) Hình 2.2: Sơ đồ hàng đợi - Những tiến trình trạng thái sẵn sàng (Ready) xếp vào hàng đợi Ready Queue, trạng thái hệ điều hành lựa chọn tiến trình thích hợp giao CPU cho chuyển sang trạng thái Runing Tiến trình sau giao CPU rời khỏi hàng đợi Ready Queue (tiến trình quay trở lại hàng đợi chưa thực thi xong) - Tiến trình giao CPU thực thi hoàn tất kết thúc chuyển sang trạng thái Terminated (kết thúc) sau trả lại CPU cho hệ thống - Tiến trình giao CPU chưa thực thi xong công việc bị chuyển từ trạng thái Runing sang trạng thái Ready quay trở cuối hàng đợi Ready Queue để đợi đến lượt giao CPU , tiến trình chuyển trạng thái xong trả lại CPU cho hệ điều hành - Tiến trình giao CPU chưa hoàn tất công việc phải chờ đợi xuất kiện hay IO hệ điều hành chuyển sang trạng thái Waiting chuyển vào hàng đợi Waiting Queue - Những tiến trình trạng thái Waiting (nằm hàng đợi Waiting Queue) sau kiện hay IO mà chờ xuất hệ điều hành chuyển sang trạng thái sẵn sàng (Ready) đưa vào hàng đợi Ready Queue để sẵn sàng cho lần cấp CPU CHƯƠNG 3: ĐIỀU PHỐI TIẾN TRÌNH I Mục tiêu điều phối tiến trình - Công sử dụng CPU - Cân sử dụng thành phần hệ thống - Tận dụng CPU - Giảm thiểu thời gian chờ - Cân đối mong muốn người dùng II Các thuật toán điều phối tiến trình First Come First Served (FCFS) - Đây thuật toán đơn giản Tiến trình yêu cầu CPU trước phục vụ trước - Tiêu chí lựa chọn tiến trình: Thứ tự vào hàng đợi Ready Queue Hình 3.1: Minh họa FCFS - Ưu điểm: + Đơn giản, dễ cài đặt - Nhược điểm: + Tiến trình có thời gian xử lý ngắn phải đợi tiến trình có thời gian xử lý dài + Có thể xảy tình trạng độc chiếm CPU + Không phù hợp với hệ thống tương tác người dùng Shortest Job First (SJF) - Thuật toán cho phép tiến trình có thời gian xử lý nhỏ xử lý trước Nếu có nhiều tiến trình thời gian xử lý thực theo thuật toán FCFS Hình 3.2: Minh họa SJF - Ưu điểm: + Tối ưu thời gian chờ - Nhược điểm: + Cần phải ước lượng thời gian cần CPU process 10 CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ TIẾN TRÌNH VỚI TASK MANAGER (WINDOWS 10) I Giới thiệu chung Windows Task manager ứng dụng quản lý tiến trình kèm theo hệ điều hành Microsoft Windows Nó cung cấp thông tin đầy đủ hiệu hệ thống, ứng dụng chạy, tiến trình phân chia CPU, thông tin nhớ, hoạt động thống kê mạng, người dùng đăng nhập dịch vụ hệ thống Task manager dùng để thiết lập mức độ ưu tiên cho tiến trình, chọn nhân CPU cho phép chạy ứng dụng định, buộc dừng tiến trình tắt máy, khởi động lại , ngủ đông, đăng xuất Windows Task Manager giới thiệu với Windows NT 4.0 Những phiên trước Windows NT có ứng dụng Task list, với vài chức danh sách tiến trình, ngắt tạo tiến trình Hình 4.1: Task Manager Windows 10 11 II Chức Tab Task Manager Tab Proceese(tab tiến trình) - Đây thẻ quản lý tiến trình Gồm Apps chạy, tiến trình chạy tiến trình windows Hình 4.2: Tab Processes Task Manager Nếu có tiến trình bị treo (Not Responding) tắt Click chuột phải vào tiến trình chọn End task Ngoài ra, Tab hiển thị cho phép nhìn thấy tiến trình chạy tốn hết tài nguyên máy (CPU, RAM, Disk, Network) Vì thấy máy tính chậm chạp bất thường kiểm tra tiến trình đưa giải pháp hợp lý 12 Tab Performance (Tab hiệu suất) Đây thẻ hiệu suất, hiển thị thông tin hiệu suất sử dụng CPU, MEMORY, DISK, WIFI, ETHERNET Hình 4.3: Tab Performance Task Manager 13 Tab Users( Tab người dùng) Hiển thị cho có tài khoản truy cập máy, tài khoản chạy ứng dụng tiến trình Hình 4.4: Tab Users Task Manager 14 Tab Details(Tab chi tiết) Là tính nâng cao Tab Process Nó liệt kê tất tiến trình chạy bao gồm tiến trình người sử dụng mở tiến trình chạy Windows Tab tương tự với Tab Process Task Manager windows7 - Name: tên tiến trình - PID: tiến trình mang định danh gọi Process ID (PID) PID số lớn hệ thống dựa vào PID để quản lý tiến trình - Status: trạng thái tiến trình (Running, not responding, suspended (bị đình chỉ)…) - User name: tên người dùng ứng với tiến trình (personal, administrator, system, network service…) - CPU: tình trạng CPU - Memory: tình trạng nhớ - Description: mô tả tên chương trình Hình 4.5: Tab Details Task Manager 15 Tab Services Thẻ quản lý dịch vụ chạy kèm với windows 10 để giúp máy hoạt động ổn định Nếu không cần thiết không am hiểu nhiều Services windows không nên thay đổi nhiều Vì không cẩn thận gây vấn đề trình sử dụng windows sau Hình 4.6: Tab Services Task Manager 16 Khởi tạo tiến trình chạy tiến trình - Để khởi tạo tiến trình sử dụng Task Manager kích chuột file chọn Run new task sau nhập đường dẫn tới chương trình cần chạy - Có cách để nhập đường dẫn: + Ta nhập trực tiếp tên chương trình cần chạy bấm Ok + Chọn Browse trỏ đường dẫn đến ứng dụng cần chạy Ok Hình 4.7: Khởi tạo tiến trình Task Manager 17 Chuỗi chờ đợi tiến trình - Khi tiến trình thực cần tài nguyên mà tài nguyên lại tiến trình khác sử dụng tiến trình đợi tiến trình thực xong chờ cho hệ thống cấp phát lại tài nguyên Hình 4.8: Analyze wait chain KẾT LUẬN Qua việc tìm hiểu quản lý tiến trình hệ điều hành Windows.Chúng em hiểu thêm việc quản lí tiến trình hệ điều hành Windows Trong suốt chu trình sống, tiến trình chuyển đổi qua lại trạng thái ready, running blocked Bộ điều phối HĐH chịu trách nhiệm áp dụng giải thuật điều phối thích hợp để chọn tiến trình thích hợp sử dụng processor phân phối chuyển giao processor cho tiến trình 18 Các giải thuật điều phối thông dụng: FIFO, RR, điều phối với độ ưu tiên, SJF 19 [...]... tiến trình đang thực hiện nhưng cần tài nguyên mà tài nguyên đó lại đang được tiến trình khác sử dụng thì tiến trình này sẽ đợi tiến trình kia thực hiện xong hoặc chờ cho hệ thống cấp phát lại tài nguyên Hình 4.8: Analyze wait chain KẾT LUẬN Qua việc tìm hiểu về quản lý tiến trình của hệ điều hành Windows.Chúng em hiểu thêm về việc quản lí tiến trình trong hệ điều hành Windows Trong suốt chu trình sống,...CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ TIẾN TRÌNH VỚI TASK MANAGER (WINDOWS 10) I Giới thiệu chung Windows Task manager là ứng dụng quản lý tiến trình kèm theo trong hệ điều hành Microsoft Windows Nó cung cấp thông tin đầy đủ về hiệu năng hệ thống, các ứng dụng đang chạy, các tiến trình và sự phân chia CPU, thông tin về bộ nhớ, sự hoạt động và thống kê mạng, người dùng đăng nhập và các dịch vụ hệ thống Task manager... sống, tiến trình chuyển đổi qua lại giữa các trạng thái ready, running và blocked Bộ điều phối của HĐH chịu trách nhiệm áp dụng một giải thuật điều phối thích hợp để chọn tiến trình thích hợp được sử dụng processor và bộ phân phối sẽ chuyển giao processor cho tiến trình này 18 Các giải thuật điều phối thông dụng: FIFO, RR, điều phối với độ ưu tiên, SJF 19 ... Tab này tương tự với Tab Process của Task Manager trong windows7 - Name: tên tiến trình - PID: mỗi tiến trình mang một định danh gọi là Process ID (PID) PID là một con số lớn hơn 0 và là duy nhất hệ thống sẽ dựa vào các PID này để quản lý các tiến trình - Status: trạng thái của mỗi tiến trình (Running, not responding, suspended (bị đình chỉ)…) - User name: tên người dùng ứng với mỗi tiến trình (personal,... trình) - Đây là thẻ quản lý các tiến trình Gồm các Apps đang chạy, các tiến trình chạy nền và các tiến trình của windows Hình 4.2: Tab Processes trong Task Manager Nếu có tiến trình bị treo (Not Responding) và không thể tắt nó đi Click chuột phải vào tiến trình đó chọn End task Ngoài ra, Tab này còn hiển thị cho phép nhìn thấy rằng tiến trình đang chạy đó tốn hết bao nhiêu tài nguyên máy (CPU, RAM, Disk,... thấy rằng tiến trình đang chạy đó tốn hết bao nhiêu tài nguyên máy (CPU, RAM, Disk, Network) Vì vậy nếu thấy máy tính chậm chạp bất thường hãy kiểm tra các tiến trình trong đây và đưa ra giải pháp hợp lý nhất 12 2 Tab Performance (Tab hiệu suất) Đây là thẻ hiệu suất, hiển thị các thông tin về hiệu suất sử dụng của CPU, MEMORY, DISK, WIFI, ETHERNET Hình 4.3: Tab Performance trong Task Manager 13 3 Tab... administrator, system, network service…) - CPU: tình trạng của CPU - Memory: tình trạng bộ nhớ - Description: mô tả tên chương trình Hình 4.5: Tab Details trong Task Manager 15 5 Tab Services Thẻ quản lý các dịch vụ chạy kèm với windows 10 để giúp máy hoạt động ổn định Nếu như không cần thiết hoặc không am hiểu nhiều về các Services của windows thì không nên thay đổi gì nhiều ở đó Vì nếu không cẩn thận ... trình hệ điều hành Windows.Chúng em hiểu thêm việc quản lí tiến trình hệ điều hành Windows Trong suốt chu trình sống, tiến trình chuyển đổi qua lại trạng thái ready, running blocked Bộ điều phối... tiến trình chuyển trạng thái xong trả lại CPU cho hệ điều hành - Tiến trình giao CPU chưa hoàn tất công việc phải chờ đợi xuất kiện hay IO hệ điều hành chuyển sang trạng thái Waiting chuyển vào... QUẢN LÝ TIẾN TRÌNH VỚI TASK MANAGER (WINDOWS 10) I Giới thiệu chung Windows Task manager ứng dụng quản lý tiến trình kèm theo hệ điều hành Microsoft Windows Nó cung cấp thông tin đầy đủ hiệu hệ