بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
سیستم عامل
Operating Systems
اسلاید 2 :
فصل سوم:
شرح و کنترل فرایند
اسلاید 3 :
مباحث این فصل:
حالات فرایند
مدل دو حالته برای فرایند
ایجاد و پایان فرایند
یک مدل پنج حالته
فرایند های معلق
شرح فرایند
ساختار های کنترلی سیستم عامل
ساختار های کنترلی فرایند
کنترل فرایند
حالات اجرا
ایجاد فرایند
تعویض فرایند
اجرای سیستم عامل
سؤالات دوره ای
اسلاید 4 :
فرایند چیست؟
یک مجموعه از داده ها و دستورالعمل ها
به آن کار هم گفته میشود.
میتواند ردیابی شود.
رفتار یک فرایند را میتوان با فهرست کردن دستورالعمل های لازم برای اجرای فرایند نشان داد، چنین فهرستی را رد دستورالعمل گویند
برای اینکه یک برنامه اجرا شود یک فرایند ایجاد میشود.
اسلاید 5 :
نیازهایی که سیستم عامل باید پاسخگو باشد:
سیستم عامل باید در بین اجرای فرایند ها قرار بگیرد، تا هم زمان پاسخ قابل قبول باشد و هم استفاده از پردازنده حداکثر.
سیستم عامل باید با پیروی از یک سیاست معین منابع را به فرایند ها نسبت دهد همچنین از بروز بن بست جلوگیری کند.
در صورت لزوم از ایجاد ارتباط میان فرایندها و تولید فرایند توسط کاربر حمایت کند.
اسلاید 6 :
مثالی از اجرای فرایند (رد یک دستورالعمل):
فهرستی از دستورالعمل های لازم برای اجرای فرایند
اسلاید 7 :
مثالی از اجرای فرایند(نمایش فرایند):
3 فرایند فعال در حافظه اصلی قرار دارد.
توزیعگر وقت پردازنده را بین فرایند ها
توزیع میکند.
اسلاید 8 :
مثالی از اجرای فرایند(اجرای فرایند):
فرایند A وC ، 12 دستورالعمل را اجرا میکنند.
فرایند B 4 دستورالعمل را اجرا میکند و برای یک عمل ورودی خروجی منتظر می ماند.
فرض میشود که سیستم عامل در هر دوره تنها زمان اجرای 6 دستور را به فرایند میدهد.
حال بیایید کل برنامه را با هم ردیابی کنیم.
اسلاید 9 :
ردیابی کل برنامه (هر 3 فرایند)
100 = آدرس شروع برنامه توزیع کننده وقت پردازنده
نواحی سایه دار گویای اجرای توزیع کننده اند.
ستون های اول و سوم (از چپ) چرخه دستورالعمل را می شمارند.و ستون های دوم و چهارم آدرس دستور بعدی را نشان میدهند.
اسلاید 10 :
مدل دو حالته برای فرایند:
فرایند میتواند در یکی از دو حالت زیر باشد:
اجرا
غیر اجرا
اسلاید 11 :
عوامل مهم در طراحی سیستم عامل:
برای طراحی موثر سیستم عامل، باید مدل روشنی از یک فرایند داشته باشیم.
اولین گام در طراحی برنامه ای برای کنترل فرایند ها بیان رفتار مورد انتظار آنهاست.
هر فرایند باید شامل اطلاعات زیر باشد :
حالت فعلی
مکان در حافظه
میزان فضای اشغال شده توسط آن
فرایند های در حال اجرا نیاز به صف بندی ندارند.
اسلاید 12 :
فرایندهای در حال اجرا نیاز به صفبندی ندارند:
صف میتواند لیستی از اشاره گر ها به فرایند ها باشد.
یا میتواند یک لیست پیوندی از جدولهای اطلاعاتی باشد که هر جدول بیانگر یک فرایند است.
توزیع کننده بر روی این صف عمل میکند.
اسلاید 13 :
ایجاد و پایان فرایند:
طول عمر یک فرایند محدود به زمان ایجاد و پایان فرایند میشود.
ایجاد فرایند:
برای فرایند جدیدی که به لیست فرایند های سیستم عامل اضافه میشود، سیستم عامل ساختمان داده های لازم را برای آن فرایند را ساخته و فضای لازم از حافظه اصلی را به آن اختصاص میدهد.
پایان فرایند:
سیستم عامل باید وسیله ای برای نشان دادن پایان یک فرایند داشته باشد. معمولاً از یک دستور توقف که توسط فرایند اجرا میشود، استفاده میشود.
اسلاید 14 :
ایجاد فرایند:
حوادثی که منجر به ایجاد فرایند میشوند عبارتند از :
کار دسته ای جدید
برقراری ارتباط محاوره ای
ارائه یک خدمت توسط سیستم عامل
زایش توسط فرایند موجود
اسلاید 15 :
خاتمه فرایند:
حوادثی که منجر به خاتمه یک فرایند میشوند عبارتند از:
پایان طبیعی
نبود حافظه
بوجود آمدن شرایط خطا
پایان یافتن پدر
درخواست پدر
دستور العمل ممتاز
خطای محاسباتی
خطای ورودی / خروجی
خطای حفاظت
اسلاید 16 :
مدل 5 حالته فرایند:
در مدل 2 حالته اگر تمام فرایند ها همواره در حال اجرا باشند، نظام صف بندی گردشی مناسب است.
ممکن است برخی از فرایند های موجود در صف به دلیل انتظار برای یک عمل ورودی خروجی مسدود باشند.
حالت غیر اجرا را به دو حالت زیر می شکنیم:
مسدود
آماده
همچنین دو حالت جدید زیر را نیز اضافه می کنیم.
جدید
خروج
اسلاید 17 :
مدل 5 حالته فرایند:
اسلاید 18 :
مدل 5 حالته فرایند:
اجرا :فرایندی که هم اکنون در حال اجراست.
آماده : فرایندهایی که وقتی به آنها فرصت داده شود برای اجرا آماده هستند.
مسدود: فرایندی که تا بروز حادثه مثل اتمام یک عمل ورودی خروجی نمی تواند اجرا شود.
جدید: فرایندی که هم اکنون ایجاد شده اما هنوز در لیست فرایند های قابل اجرای سیستم نیست. (اصطلاحاً هنوز در حافظه بار نشده)
خروج: فرایندی که به دلیل اجرای دستور توقف یا به دلیل دیگری خاتمه یافته است.
اسلاید 19 :
صف بندی در مدل 5 حالته:
صف مسدود واحد: تمام فرایند های مسدود در یک صف واحد قرار می گیرند. با بروز یک حادثه تمام فرایندهای منتظر برای آن حادثه باید از صف خارج شوند.
اسلاید 20 :
صف بندی در مدل 5 حالته:
صف مسدود چندگانه:
به ازای هر حادثه یک صف در نظرگرفته میشود و تمام فرایند های یک صف با بروز حادثه به صف فرایند های قابل اجرا میروند.
