Systemy operacyjne / W ą tki, SMP i mikroj ą dra 1 W ą tki, SMP i mikroj ą dra Procesem nazywamy wykonujący się program wraz z jego środowiskiem obliczeniowym. Proces • zarządzanie zasobami – proces ma przydzielony obszar pamięci wirtualnej do przechowywania własnego obrazu, • szeregowanie/wykonywanie – proces wykonuje się zgodnie z pewną ścieŜką wykonania przeplataną ze ścieŜkami wykonania innych procesów, • te dwie cechy są rozpatrywane osobno przez system operacyjny. Proces • w kategorii wykonywania się analizowany jest jako wątek sterowania (ang. thread), • w kategorii zarządzania zasobami rozpatrywany jest jako proces, zadanie (ang. process, task). Systemy operacyjne / W ą tki, SMP i mikroj ą dra 2 Wielow ą tkowo ść Wielowątkowość jako cecha systemu operacyjnego: • system operacyjny obsługuje wiele wątków sterowania w ramach pojedynczego procesu, • MS DOS – pojedynczy wątek sterowania, • Unix – wiele procesów uŜytkownika, ale tylko po jednym wątku sterowania w ramach jednego procesu, • Windows 2000, Solaris, Linux, Mach, oraz OS/2 obsługują wiele wątków sterowania w ramach pojedynczego procesu, Systemy operacyjne / W ą tki, SMP i mikroj ą dra 3 Systemy operacyjne / W ą tki, SMP i mikroj ą dra 4 Proces • posiada wirtualną przestrzeń adresową, która przechowuje obraz procesu, • dysponuje chronionym dostepem do procesorów, innych procesów, plików oraz zasobów wejścia/wyjścia. Wątek posiada • aktualny stan wykonania (uruchomiony, gotowy itp.), • zachowany kontekst wątku gdy nie wątek nie jest uruchomiony, • stos do wykonywania, • pewną przestrzeń statyczną na zmienne lokalne, • dostęp do pamięci i zasobów procesu, w ramach którego się wykonuje o wszystkie wątki tego samego procesu współdzielą powyŜsze. Systemy operacyjne / W ą tki, SMP i mikroj ą dra 5 Systemy operacyjne / W ą tki, SMP i mikroj ą dra 6 Korzyści z posiadania mechanizmu wielowątkowości • utworzenie nowego wątku zajmuje mniej czasu niŜ utworzenie nowego procesu, • zakończenie wątku zajmuje mniej czasu niŜ zakończenie procesu, • przełączenie między wątkami procesu zajmuje mniej czasu niŜ przełączenie między procesami, • poniewaŜ wątki w obrębie tego samego procesu dzielą pamięć i pliki,
(…)
… małego jądra,
• obsługa systemów rozproszonych,
• obiektowe zorientowanie systemu operacyjnego,
o komponenty są obiektami z jasno zdefiniowanymi komponentami,
które mogą współpracować.
Podstawowe składowe mikrojądra
• niskopoziomowe zarządzanie pamięcią,
• komunikacja międzyprocesowa,
• zarządzanie przerwaniami i wejściem/wyjściem.
Systemy operacyjne / Wątki, SMP i mikrojądra
17
18
Systemy operacyjne / Wątki, SMP i mikrojądra
Procesy i wątki w MS Windows 2000
Systemy operacyjne / Wątki, SMP i mikrojądra
19
20
Systemy operacyjne / Wątki, SMP i mikrojądra
Wątki w systemie Solaris
•
•
•
•
proces zawiera przestrzeń adresową uŜytkownika, stos i blok PCB,
wątki poziomu uŜytkownika,
procesy lekkie,
wątki jądra.
Struktury potrzebne wątkom kaŜdego z rodzajów:
• wątek jądrowy – mała struktura danych i stos…
…,
synchronizacja,
zarządzanie pamięcią,
niezawodność i odporność na błędy.
Mikrojądra
• małe jądro właściwe (ang. core) systemu operacyjnego,
• zawiera realizację jedynie najistotniejszych funkcji systemu
operacyjnego,
• wiele elementów tradycyjnie będących elementami jądra realizowane
w podsystemach zewnętrznych:
o sterowniki urządzeń, systemy plików,
o zarządca pamięci wirtualnej,
o systemy okienkowe, usługi…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)