Chương 2 Process & Threads (Tiến trình & Luồng) thuộc bài giảng hệ điều hành, cùng đi vào tìm hiểu chương học này với các kiến thức về khái niệm tiến trình, luồng và các vấn đề quản lý luồng, tiến trình.
Chương 2: Process & Threads (Tiến trình & Luồng) Khái niệm tiến trình, luồng vấn đề quản lý luồng, tiến trình 4-Jun-14 TT QTM Nội dung Tiến trình: Khái niệm tiến trình Lập lịch tiến trình Các hoạt động tiến trình Các tiến trình hợp tác (Cooperating Processes) Liên lạc liên tiến trình (Process Communication) Luồng( tiến trình mức thấp-tiểu trình): 4-Jun-14 Mơ tả luồng Các mơ hình đa luồng TT QTM 1.1 Khái niệm tiến trình(1) Việc thực cơng việc mơ tả thơng qua chương trình Khi chương trình hoạt động, chuyển thành tiến trình; để thực hiện, tiến trình cần Được cung cấp đầy đủ tài nguyên cần thiết Được CPU tiếp nhận & thực Hệ điều hành: điều phối việc thực tiến trình phân phối tài nguyên cần thiết cho tiến trình Một tiến trình gồm: 4-Jun-14 Mã nguồn chương trình (code) (khơng thay đổi) Dữ liệu (data) Bộ đếm CT (Program Counter) Ngăn xếp (Stack) Giá trị ghi (Register values) TT QTM 1.1.1 Các trạng thái tiến trình(1) Trạng thái tiến trình thời điểm xác định hoạt động tiến trình thời điểm Trong q trình sống, tiến trình thay đổi trạng thái nguyên nhân: 4-Jun-14 Phải dừng hoạt động hết thời gian Đợi thao tác I/O hoàn tất Phải chờ kiện xảy TT QTM 1.1.1 Các trạng thái tiến trình(2) Tại thời điểm, tiến trình có trạng thái: 4-Jun-14 new: Tiến trình tạo running: Tiến trình chiếm hữu CPU & thực lệnh waiting: Tiến trình chờ cung cấp tài nguyên chờ kiện xuất để chuyển sang trạng thái sẵn sàng ready: Tiến trình trạng thái sẵn sàng, phân phổi đủ tài nguyên cần thiết, chờ đến lượt thực theo chế lập lịch hệ điều hành terminated: Tiến trình kết thúc Nó khơng biến tiến trình khác đọc trạng thái TT QTM 1.1.1 Các trạng thái tiến trình(2) Hoạt động(quá trình chuyển trạng thái) Tại thời điểm, có tiến trình nhận trạng thái running Trong đó, nhiều tiến trình trạng thái waiting hay ready Tiến trình tạo đưa vào hệ thống, cung cấp đủ tài nguyên trạng thái ready(chờ phân phối CPU để thực hiện) Khi tiến trình thực hiện(running), chuyển sang trạng thái: Kết thúc(terminal) thực xong Chờ(waiting) tiến trình yêu cầu tài nguyên chưa đáp ứng tài nguyên chưa sẵn sàng để cấp phát thời điểm ; tiến trình phải chờ kiện hay thao tác nhập/xuất Sẵn sàng(ready) xảy ngắt để chuyển CPU cho tiến trình có mức ưu tiên cao Bộ điều phối cấp phát cho tiến trình khoảng thời gian sử dụng CPU hết thời gian chiếm hữu CPU Bộ điều phối chọn tiến trình khác có trạng thái ready cho xử lý Tài nguyên mà tiến trình yêu cầu trở nên sẵn sàng để cấp phát ; hay kiện thao tác I/O tiến trình đợi(có trạng thái waiting) hồn tất, tiến trình chuyển sang ready 4-Jun-14 TT QTM 1.1.2 Khối điều khiển tiến trình Process Control Block (PCB)(1) PCB: vùng nhớ lưu trữ thông tin mô tả cho tiến trình; tiến trình có PCB Cấu trúc PCB: Định danh tiến trình(Pid-Process Id): để phân biệt proces Trạng thái tiến trình - Process state: xác định trạng thái thời Ngữ cảnh tiến trình: mơ tả tài ngun liên quan đến tiến trình( có đợi phân bổ) Trạng thái CPU: Con trỏ lệnh, CPU registers; lưu trữ xảy ngắt để phục hồi trạng thái phục vụ ngẵt xong Thơng tin lịch trình CPU - CPU scheduling information Thông tin quản lý nhớ: danh sách khối nhớ cấp cho tiến trình Tài nguyên sử dụng: danh sách tài nguyên tiến trình sử dụng Tài nguyên tạo lập: danh sách tài nguyên mà tiến trình u cầu Thơng tin giao tiếp: phản ánh quan hệ tiến trình với tiến trình khác hệ thống Thơng tin thống kê: thơng tin hoạt động tiến trình(t 4-Jun-14 thực hiện, t chờ…) TT QTM 1.1.2 Khối điều khiển tiến trình Process Control Block (PCB)(2) Structure Of PCB 4-Jun-14 TT QTM 1.1.2 Khối điều khiển tiến trình Process Control Block (PCB)(3) Các PCB thường liên kết với số hàng đợi để điều phối CPU PCB định tiến trình sử dụng CPU Hệ điều hành vào nội dung PCB để: Phân phối phân phối lại CPU Giải phóng CPU ảo mà khơng phân phối lại 4-Jun-14 Trong chế độ đa chương trình, user quan niệm nhiều ctr thực đồng thời thực CPU phục vụ ctr thời điểm(CPU thực); ctr thực đồng thời lại sử dụng CPU ảo CPU ảo CPU lơgic phân phối cho tồn tiến trình CPU ảo tốc độ