Переключение контекста

Многоразовые операции.

Одноразовые операции приводят к изменению количества процессов, находящихся под управлением ОС и всегда связаны с выделением или освобождением определенных ресурсов. Многоразовые напротив не приводят к изменению количества процессов и не обязаны быть связанными с выделением ресурсов.

Действия при выполнении многоразовых операций над проц.:

1)Запуск процесса: из числа процессов, находящихся в состоянии «готовность», ОС выбирает один процесс для последующего исполнения. Для этого процесса ОС обеспечивает наличие оперативной памяти информации, необходимой для его выполнения. Далее состояние процесса изменяется на «выполнение», восстанавливается состояние регистра и управление передается команде, на которую указывает программный счетчик. Все данные, необходимые для восстановления контекста, извлекаются из РСВ процесса, над которым совершается операция.

2)Приостановка процесса: работа процесса, находящегося в состоянии процесса, останавливается в результате прерывания; процессор автоматически сохраняет программный счетчик и нужные регистры, стеки этого процесса, а затем передает управление по его специальному адресу обработки данного прерывания. По этому адресу располагается одна из частей ОС; она сохраняет динамическую часть системного и регистрового процесса в его РСВ, переводит процесс в состояние «готовность» и приступает к обработке прерывания, т.е к выполнению действий, связанных с возникновением прерывания.

3)Блокирование процесса: процесс блокируется, когда он не может продолжить работу, не дождавшись какого-либо события в вычислительной системе. Для этого он обращается к ОС с помощью определенного системного вызова. ОС обрабатывает системный вызов (инициализирует операцию ввода-вывода, вв/выв добавляет в очередь процессов и т.д.) и при необходимости, сохранив нужную часть контекста процесса, переводит ее в состояние ожидания.

4)Разблокирования процесса: после возникновения в системе какого-либо события ОС нужно определить какое точно событие произошло. Затем ОС проверит, находится ли некоторый процесс в состоянии ожидания для данного события. Для находящегося переводит его в состояние «готовность» à действие.

Деятельность мультипрограммной ОС состоит из цепочек, выполняемых над различными процессами и сопровождающихся переключением процессов с одного на др. Для корректного переключения процессов с одного на другой необходимо сохранить контекст исполнявшегося проц.и восст. контекст проц., на кот. будет переключен процесс. Такая процедура сохранения и восстановления работоспособности процесса называется переключением контекста. Время, затраченное на ПК, представляет собой накладные расходы, снижающие производительность системы и колеблется от 1 до 1000 мкс. Существенно сократить эти накладные расходы в современных ОС позволяет расширенная модель процесса,включ. понятия(Нити исполнения).

Итог: понятие процесса характеризует некоторая совокупность набора исполняющихся программ, ассоциированных с ним ресурсов и текущего момента его выполнения, находящегося под управлением ОС. В любой момент процесс полностью описывается своим контекстом; состоит из регистровой, системной и пользовательской частей. В ОС процессы представляются в РСВ (регистровый и системный контекст). Процессы могут нах-ся в 5 основных состояниях: рождение, готовность, исполнение, ожидание, закончил исполнение.

Из состояния в состояние пр-с переводит ОС в рез-те выполнения над ними операций.ОС м. выполнять след. операции:

-создание пр-са

-завершение пр-са

-простановка пр-са

-запуск пр-са

-блоки-ие пр-са

-разблокир-ие пр-са

-изменение приоритета пр-са

Между операциями содержимое РСВ не измен-ся. Деятельность мультипрогр-ой ОС сост. из цепочки перечисленных опер-ий, выполн-х под разн. проц. и сопров-ия процедурами восстановления и сохранения работоспособности пр-са, т.е. переполнение контекста. Переполнение контекста не имеет отношения к полезной работе выполненной процедурами,и время,затраченное на него сокращает полезное время ЦП.

Дата добавления: 2014-01-13