1 / 25

Operációs rendszerek

Operációs rendszerek. Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály és Toldi Miklós. A folyamat. Folyamat (process): egy éppen végrehajtás alatt lévő program. Egy program több folyamatból is állhat. Ugyanaz a program folyamat formájában is megjelenhet. PCB.

Download Presentation

Operációs rendszerek

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Operációs rendszerek Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály és Toldi Miklós

  2. A folyamat Folyamat (process): egy éppen végrehajtás alatt lévő program. Egy program több folyamatból is állhat. Ugyanaz a program folyamat formájában is megjelenhet.

  3. PCB Folyamatleíró blokk (Process Controll Block, PCB): Egyértelműen azonosítja a folyamatot, tartalmazza a folyatatáshoz szükséges adatokat a operációs rendszer számára. • Folyamat azonosítója, szülő, gyerek • Folyamat állapota • Programszámláló állása és a regiszterek tartalma • Erőforrások állapota • Memóriaterület adatai, címtranszformációs táblák • CPU ütemezési információ (prioritás, CPU igény) • Elszámolási adatok, statisztikák (rendszerben eltöltött idő)

  4. Várakozási sor (queue) Mivel egyszerre csak egy folyamat futhat, addig a többi folyamat várakozni kényszerül, vagyis a várakozási sorba kerül. A queue egy lista, PCB –kből, és mutatóból áll össze.

  5. Környezetváltás (context swiching) Az operációs rendszer, ha egyik folyamatról egy másikra akar váltani, akkor előbb a lecserélni kívánt folyamat állapotát kell elmenteni, majd annak a folyamatnak kell a környezetét betölteni,. amellyel dolgozni kíván. Ez a folyamat a környezetváltás.

  6. Folyamatok állapotai

  7. Folyamatok alapállapotai • FUTÁSRA KÉSZ (READY)- már csak a CPU hiányzik, a többi erőforrás rendelkezésre áll. • FUT (RUNNING) - a processzor annak a folyamatnak az erőforrásait hajtja végre, amelyik ebben az állapotban van. • VÁRAKOZIK (BLOCKED) - további erőforrásra, vagy egy másik folyamat által szolgáltatott eredményre vár az adott folyamat.

  8. Folyamatok átmeneti állapotai • ELINDUL (DISPATCH)- a KÉSZ állapotú processzek a CPU felszabadításakor FUT állapotba kerülnek • MEGSZAKAD (TIMER RUNOUT)- Ha a számára biztosított rendszeridő elfogy visszakerül FUTÁSRA KÉSZ állapotba • VÁR (WAIT,BLOCK)- Foglalt erőforrás igénylése esetén • FELÉLED (AWAKE, SCHEDULE)-VÁRAKOZIK állapotból FUTÁSRA KÉSZ állapotba kerül és a CPU-ra vár

  9. Folyamatok speciális állapotai Speciális állapotnak nevezzük azt a helyzetet, amikor egy folyamat az eddig tárgyalt állapotok helyett olyan különleges helyzetbe kerül, hogy a futása megszakad. Ezek a helyzetek: - megszakítás - felfüggesztett (suspended) állapot

  10. Felfüggesztett (suspended) állapot – I. Felfüggesztett állapotban lévő folyamat kiszáll az erőforrásokért folyó versengésből, de folyamat marad, és a helyzet javulása esetén ismét futásra kész állapotba kerül. A felfüggesztést a középtávú ütemező menedzseli.

  11. Felfüggesztett (suspended) állapot – II.

  12. Processzor ütemezés A processzor ütemezés célja, hogy a futásra kész folyamatok közt ossza el a rendelkezésre álló processzoridőt. Ezt a feladatot az alacsony szintű üzemező végzi. Ezzel az ütemezővel kapcsolatban a legfontosabb elvárás a gyorsaság.

  13. Ütemezők – I. • Magasszintű (hosszú távú): Kiválasztja a tárolt programok közül azt, amelyik folyamattá válik. Ezt az ütemezőt nevezzük főütemezőnek. • Közbenső szintű (középtávú): A folyamatok FELFÜGGESZTETT/FUTÁSRA VÁR állapotváltoztatását végzi. • Alacsony szintű (rövid távú): A készenléti sorokból kiválasztott feladathoz hozzárendeli a központi egységet (futtatás).

  14. Ütemezők – II. Futásra váró MAGASSZINTŰ FELFÜGGESZTETT KÖZBENSŐ SZINTŰ FUTÁSRA KÉSZ ALACSONY SZINTŰ FUT Befejezett

  15. Folyamat statisztikák • Várakozási idő (waiting time, missed time) megadja, hogy egy folyamat mennyi időt tölt várakozással. • Átfutási idő (penalty ratio): megmutatja, hogy egy folyamat érkezésétől annak befejezéséig mennyi idő telik el. • Válaszidő (response time): az az idő, ami a folyamat rendszerbe állításától kezdetéig telik el. Interaktív rendszereknél nagyon fontos a minél kisebb válaszidő.

  16. Ütemezési algoritmusok • Igény bejelentési sorrend szerinti (FC-FS) • Legkisebb igényű először (SJF) • Körben járó (RR)

  17. Igény bejelentési sorrend szerinti ütemezés A folyamatok érkezési sorrendben kapják meg a processzor használaltot. (FC-FS: First Come – First Served) Előnye: egyszerű és biztos Hátrányai: • a folyamatok várakozási, átfutási ideje nagymértékben függ a folyamatok érkezési sorrendjétől • nagy várakozási idő, rossz hatékonyság • hosszabb folyamatoknak kedvez

  18. FC-FS példa – I. • Példa: Határozza meg az alábbi terhelés esetén az átlagos várakozási idő értékét!

  19. FC-FS példa – II. 0 5 10 15 20 Várakozik Fut

  20. Legkisebb igényű először (SJF) Ennél az ütemezési stratégiánál a folyamatok közül mindig a legrövidebb ideig tartó fut. (Ha több egyforma van, akkor abból érkezési idő szerint történik választás.) SJF: SHORTEST JOB FIRST Előnye: legrövidebb átlagos várakozási időt adja. Hátrányai: • hosszú folyamatokkal mostohán bánik • Tudni kell ELŐRE a folyamat hosszát - kötegelt rendszereknél programozói becslés - időosztásos rendszereknél statisztikai becslés

  21. SJF példa – I. • Példa: Határozza meg az alábbi terhelés esetén az átlagos várakozási idő értékét!

  22. 0 5 10 15 20 SJF példa – II. Várakozik Fut

  23. Körben járó (RR) Minden folyamat egy előre rögzített IDŐSZELET - re kapja meg a processzort (preemptív), majd ez letelte visszaáll a sor végére. RR: ROUND ROBIN Előnyei: • egyszerű algoritmus, kis válaszidő • nincs kiéheztetés, demokratikus Hátránya: • Az időszelet lejártakor a folyamat állapotát el kell menteni (környezetváltás), és ez időveszteséggel jár

  24. RR példa – I. • Példa: Határozza meg az alábbi terhelés esetén az átlagos várakozási idő értékét!

  25. 0 5 10 15 20 RR példa – II. Várakozik Fut

More Related