ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ОС Что такое жизненный цикл процесса в ОС? Жизненный цикл процесса в операционной системе относится к различным состояниям, через которые проходит процесс во время его выполнения. Жизненный цикл процесса можно разделить на пять основных состояний: Список состояний процесса Новое: В этом состоянии процесс создается, а его ресурсы распределяются операционной системой. Состояние готовности: В операционной системе состояние готовности - это состояние процесса, в котором процесс ожидает назначения процессору планировщиком операционной системы. В этом состоянии процесс загружен в основную память и готов к выполнению, но он ожидает, когда центральный процессор станет доступным. Когда процесс находится в состоянии готовности, он обычно ожидает в очереди других процессов, выполнению. Планировщик которые операционной также системы готовы определяет, к какой процесс должен быть выполнен следующим, на основе множества факторов, таких как приоритет, доступные ресурсы и алгоритмы планирования. Как только планировщик операционной системы выбирает процесс из очереди готовности, процесс переходит в состояние выполнения, в котором он фактически выполняется на CPU. Запущенный: в этом состоянии процесс активно выполняется процессором. Процесс использует центральный процессор для выполнения своей задачи. Состояние ожидания: Состояние ожидания, также известное как заблокированное состояние, - это состояние, в котором процесс в данный момент не может быть запущен либо потому, что он ожидает наступления некоторого события, либо потому, что он был приостановлен операционной системой. Когда процесс переходит в состояние ожидания, он удаляется из очереди запущенных процессов центрального процессора и перемещается в очередь ожидающих процессов. Находясь в состоянии ожидания, процесс остается неактивным до тех пор, пока не произойдет событие, которого он ожидает. Как только событие произойдет, процесс переводится обратно в состояние готовности, где его можно запланировать для выполнения операционной системой. Состояние завершения: Завершенное состояние является конечным состоянием в жизненном цикле процесса. Когда процесс завершил свое выполнение или был прекращен операционной системой, он переходит в завершенное состояние. В этом состоянии ресурсы процесса, такие как память и процессорное время, высвобождаются обратно в систему для использования другими процессами. Как только процесс переходит в завершенное состояние, операционная система больше не может планировать его выполнение. Однако статус завершения процесса (значение, указывающее, успешно завершился процесс или нет) может быть получен родительским процессом с помощью системных вызовов. Завершенное состояние может возникать для процесса несколькими способами, в том числе: Нормальное завершение: процесс завершает свое выполнение без каких-либо ошибок. Ненормальное завершение: процесс завершается из-за некоторой ошибки или исключения, такого как ошибка сегментации или необработанное исключение. Завершается операционной системой: операционная система завершает процесс по какой-либо причине, например, из-за превышения выделенных ресурсов или нарушения какой-либо политики безопасности. В любом случае, как только процесс переходит в завершенное состояние, он завершает свой жизненный цикл в операционной системе. Модели состояний процесса Всякий раз, когда пользователь пытается выполнить процесс, он проходит множество этапов, прежде чем перейти в состояние завершения. Но эти этапы могут варьироваться в зависимости от операционной системы. Существует несколько общих жизненных циклов процесса, таких как модель с двумя, пятью и семью состояниями. Модель с двумя состояниями: Модель с двумя состояниями - это обычная модель, используемая для описания жизненного цикла процесса в операционной системе. В этой модели процесс может находиться в одном из двух состояний: запущенном состоянии или состоянии ожидания. Состояние выполнения: процесс активно выполняется и использует ресурсы процессора. Состояние ожидания: процесс ожидает наступления определенного события, прежде чем сможет продолжить выполнение. Это может быть ожидание завершения операций ввода-вывода или ожидание определенного сигнала или события. Когда процесс создан, он запускается в состоянии ожидания. Затем операционная система планирует запуск процесса на центральном процессоре, и он переходит в состояние выполнения. Во время выполнения процесса он может использовать ресурсы ЦП для выполнения своих инструкций. Если процесс сталкивается с операцией ввода-вывода или другим событием, требующим от него ожидания, он переходит обратно в состояние ожидания. Затем операционная система планирует запуск других процессов на центральном процессоре до тех пор, пока ожидающий процесс не сможет продолжить выполнение. Этот цикл перехода между запущенным состоянием и состоянием ожидания продолжается до тех пор, пока процесс не завершит свою задачу и не будет завершен операционной системой. Модель с двумя состояниями представляет собой упрощенное представление жизненного цикла процесса, и многие операционные системы используют более сложные модели, которые включают дополнительные состояния, такие как приостановленное состояние или заблокированное состояние. Однако модель с двумя состояниями обеспечивает полезную основу для понимания базового поведения процессов в операционной системе. Модель с пятью состояниями: Модель с пятью состояниями - это модель жизненного цикла процесса, используемая в операционных системах. Она также известна как модель процесса с пятью состояниями и была впервые представлена Дэвидом Д. Кларком в его статье 1973 года “Структура Multics Supervisor”. Модель с пятью состояниями определяет различные состояния, в которых процесс может находиться в течение своего срока службы в операционной системе. Этими состояниями являются: Новое: это состояние, когда процесс впервые создан, но еще не был допущен в систему. Готовность: в этом состоянии процесс ожидает назначения процессору. У него есть все необходимые ресурсы для запуска, но он ожидает своей очереди использовать центральный процессор. Запущенный: процесс в данный момент выполняется на центральном процессоре. Состояние ожидания: процесс ожидает наступления определенного события, прежде чем сможет продолжить выполнение. Это может быть ожидание завершения операций ввода-вывода или ожидание определенного сигнала или события. Завершено: процесс завершил свое выполнение и больше не активен. Переходы между этими состояниями контролируются планировщиком операционной системы. Когда процесс создан, он переходит в новое состояние, а затем переходит в состояние готовности, когда он готов к выполнению. Затем планировщик назначает процессу центральный процессор, и он переходит в состояние выполнения. Когда процесс блокируется, он переходит в заблокированное состояние и ожидает, когда необходимый ему ресурс станет доступным. Наконец, когда процесс завершает свое выполнение, он переходит в завершенное состояние. Модель с семью состояниями: Модель жизненного цикла процесса из семи состояний в операционной системе (ОС) является широко используемой моделью для описания различных состояний, в которых процесс может находиться во время своего выполнения. Семь состояний следующие: Новое: Это начальное состояние процесса при его первом создании. В этом состоянии ОС выделила память и другие ресурсы для процесса, но он еще не начал выполняться. Готовность: В этом состоянии процесс ожидает назначения процессору операционной системой. Он находится в очереди вместе с другими процессами, которые готовы к выполнению. Выполнение: Когда ОС назначает процессор процессу, он переходит в состояние выполнения. В этом состоянии процесс активно выполняет инструкции на процессоре. Заблокировано: иногда процессу необходимо дождаться наступления некоторого события, такого как завершение ввода-вывода (I / O) или доступность ресурса. В таких случаях процесс переходит в заблокированное состояние и временно приостанавливается. Приостановленное ожидание: это состояние ожидания, в котором процесс был удален из памяти и ожидает наступления события. Когда событие происходит, процесс может быть перемещен обратно в память. Приостановленная готовность: это состояние готовности, в котором процесс был удален из памяти, но ожидает назначения процессора операционной системой. Завершенный: когда процесс завершает свое выполнение или прекращается операционной системой, он переходит в завершенное состояние. В этом состоянии ОС освобождает память и ресурсы, которые были выделены процессу. Модель с семью состояниями является полезным инструментом для понимания поведения процессов в операционной системе и для разработки эффективных алгоритмов планирования процессов.
