Для таго, каб кожная праграма ўдзельнічала ў адначасовым выкананні, у тым ліку даныя, маглі працаваць незалежна адзін ад аднаго, у аперацыйнай сістэме для яе павінна быць настроена спецыяльная структура дадзеных, якая называецца блокам кіравання працэсам (Друкаваная плата, Блок кіравання працэсам). Паміж працэсам і друкаванай платай існуе ўзаемаадпаведнасць, і працэс карыстальніка не можа быць зменены.

Роля друкаванай платы блока кіравання працэсам:

Для таго, каб палегчыць апісанне сістэмы і кіраванне функцыянаваннем працэсу, структура дадзеных спецыяльна вызначана для кожнага працэсу ў ядры PCB блока кіравання працэсам АС (Process Control Block). Як частка аб’екта працэсу, PCB запісвае ўсю інфармацыю, неабходную аперацыйнай сістэме, каб апісаць бягучую сітуацыю працэсу і кіраваць працай працэсу. Гэта самая важная структура запісаных дадзеных у аперацыйнай сістэме. Роля PCB заключаецца ў тым, каб зрабіць праграму (уключаючы даныя), якая не можа працаваць незалежна ў шматпраграмным асяроддзі, стаць базавым блокам, які можа працаваць незалежна, працэсам, які можа выконвацца адначасова з іншымі працэсамі.

(2) PCB можа рэалізаваць перарывісты рэжым працы. У шматпраграмным асяроддзі праграма працуе ў рэжыме прыпынку і перарыву. Калі працэс прыпынены з-за блакіроўкі, ён павінен захоўваць інфармацыю аб сайце працэсара, калі ён працуе. Пасля атрымання друкаванай платы сістэма можа захаваць інфармацыю аб сайце працэсара ў друкаванай платы перапыненага працэсу для выкарыстання пры аднаўленні сайта працэсара, калі працэс запланаваны да выканання зноў. Такім чынам, можна яшчэ раз даць зразумець, што ў шматпраграмным асяроддзі, як статычная праграма ў традыцыйным разуменні, паколькі яна не мае сродкаў для абароны або захавання свайго ўласнага аперацыйнага сайта, яна не можа гарантаваць ўзнаўляльнасць сваіх вынікаў працы , тым самым губляючы сваю працу. значнасць.

(3) PCB забяспечвае інфармацыю, неабходную для кіравання працэсамі. Калі планавальнік плануе запуск працэсу, ён можа знайсці адпаведную праграму і даныя толькі ў адпаведнасці з паказальнікам пачатковага адраса праграмы і данымі, запісанымі на друкаванай платы працэсу ў памяці або знешнім сховішчы; падчас працэсу запуску, калі патрабуецца доступ да файла. Калі файлы або прылады ўводу-вываду ў сістэме, яны таксама павінны спадзявацца на інфармацыю ў друкаванай плаце. Акрамя таго, у адпаведнасці са спісам рэсурсаў у PCB, усе неабходныя для працэсу рэсурсы можна даведацца. Можна заўважыць, што на працягу ўсяго жыццёвага цыклу працэсу аперацыйная сістэма заўсёды кантралюе і кіруе працэсам у адпаведнасці з друкаванай платай.

(4) PCB забяспечвае інфармацыю, неабходную для планавання працэсу. Толькі працэсы ў стане гатоўнасці могуць быць запланаваны да выканання, і друкаваная плата дае інфармацыю аб тым, у якім стане знаходзіцца працэс. Калі працэс знаходзіцца ў стане гатоўнасці, сістэма ўстаўляе яго ў чаргу гатовасці працэсу і чакае, пакуль планавальнік заплануе ; акрамя таго, часта неабходна ведаць іншую інфармацыю аб працэсе пры планаванні. Напрыклад, у алгарытме прыярытэтнага планавання вам трэба ведаць працэс Priority. У некаторых больш справядлівых алгарытмах планавання вам таксама трэба ведаць час чакання працэсу і падзей, якія былі выкананы.

(5) PCB рэалізуе сінхранізацыю і сувязь з іншымі працэсамі. Механізм сінхранізацыі працэсаў выкарыстоўваецца для рэалізацыі скаардынаванай працы розных працэсаў. Калі механізм семафора прымаецца, патрабуецца, каб у кожным працэсе быў усталяваны адпаведны семафор для сінхранізацыі. Печатная плата таксама мае паказальнік вобласці або чаргі сувязі для сувязі з працэсам.

Інфармацыя ў блоку кіравання працэсам:

У блок кіравання працэсам ён у асноўным уключае наступную інфармацыю:

(1) Ідэнтыфікатар працэсу: ідэнтыфікатар працэсу выкарыстоўваецца для адназначнага пазначэння працэсу. Звычайна працэс мае два віды ідэнтыфікатараў: ① знешнія ідэнтыфікатары. Каб палегчыць карыстачу працэс доступу да працэсу, для кожнага працэсу павінен быць усталяваны знешні ідэнтыфікатар. Яна прадастаўляецца стваральнікам і звычайна складаецца з літар і лічбаў. Для таго, каб апісаць сямейныя адносіны працэсу, таксама павінны быць устаноўлены ідэнтыфікатар бацькоўскага працэсу і ідэнтыфікатар даччынага працэсу. Акрамя таго, ідэнтыфікатар карыстальніка можа быць усталяваны для пазначэння карыстальніка, якому належыць працэс. ②Унутраны ідэнтыфікатар. Каб палегчыць выкарыстанне працэсу сістэмай, для працэсу ў АС усталёўваецца ўнутраны ідэнтыфікатар, гэта значыць кожнаму працэсу прысвойваецца унікальны лічбавы ідэнтыфікатар, які звычайна з’яўляецца серыйным нумарам працэсу.

(2) Стан працэсара: Інфармацыя аб стане працэсара таксама называецца кантэкстам працэсара, які ў асноўным складаецца з змесціва розных рэгістраў працэсара. Гэтыя рэгістры ўключаюць у сябе: ① Рэгістры агульнага прызначэння, таксама вядомыя як бачныя рэгістры карыстальнікаў, якія даступныя карыстальніцкім праграмам і выкарыстоўваюцца для часовага захоўвання інфармацыі. У большасці працэсараў існуе ад 8 да 32 рэгістраў агульнага прызначэння. У RISC-структураваных кампутарах Іх можа быць больш за 100; ②Лічыльнік інструкцый, які захоўвае адрас наступнай інструкцыі, да якой неабходна атрымаць доступ; ③ Слова стану праграмы PSW, якое змяшчае інфармацыю аб стане, такую ​​як код умовы, рэжым выканання, сцяг маскі перапынення і г.д.; ④Паказальнік стэка карыстальніка. Гэта азначае, што кожны карыстацкі працэс мае адзін або некалькі звязаных сістэмных стэкаў, якія выкарыстоўваюцца для захоўвання параметраў працэсу і сістэмных выклікаў і адрасоў выклікаў. Паказальнік стэка паказвае на верхнюю частку стэка. Калі працэсар знаходзіцца ў стане выканання, вялікая частка апрацоўванай інфармацыі змяшчаецца ў рэестр. Калі працэс пераключаецца, інфармацыя аб стане працэсара павінна быць захавана ў адпаведнай друкаванай плаце, каб выкананне магло працягвацца з кропкі перапынку пры паўторным выкананні працэсу.

(3) Інфармацыя аб планаванні працэсу: калі АС плануе, неабходна разумець статус працэсу і інфармацыю аб планаванні працэсу. Гэтая інфармацыя ўключае ў сябе: ① Статус працэсу, які паказвае бягучы статус працэсу, які выкарыстоўваецца ў якасці асновы для планавання працэсаў і падпампоўкі ②Прыярытэт працэсу – гэта цэлае лік, якое выкарыстоўваецца для апісання ўзроўню прыярытэту працэсу з выкарыстаннем працэсара. Працэс з больш высокім прыярытэтам павінен атрымаць працэсар першым; ③Іншая інфармацыя, неабходная для планавання працэсу, якая звязана з выкарыстоўваным алгарытмам планавання працэсаў. Напрыклад, сума часу, калі працэс чакаў працэсара, сума часу, калі працэс быў выкананы, і гэтак далей; ④Падзея адносіцца да падзеі, якая чакае пераходу працэсу са стану выканання ў стан блакіроўкі, гэта значыць прычына блакіроўкі.

(4) Інфармацыя аб кіраванні працэсам: Адносіцца да інфармацыі, неабходнай для кіравання працэсам, якая ўключае: ①Адрас праграмы і даныя, памяць або адрас знешняй памяці праграмы і дадзеныя ў аб’екце працэсу, каб можна было запланаваць іх выканаць, калі працэс выкананы. , Праграму і дадзеныя можна знайсці з друкаванай платы; ②Механізм сінхранізацыі працэсаў і сувязі, які з’яўляецца неабходным механізмам для сінхранізацыі і сувязі працэсаў, напрыклад, паказальнікі чаргі паведамленняў, семафоры і г.д., яны могуць быць цалкам або часткова размешчаны ў друкаванай платы; ③Спіс рэсурсаў, у якім пералічваюцца ўсе рэсурсы (акрамя ЦП), неабходныя працэсу падчас яго працы, а таксама ёсць спіс рэсурсаў, вылучаных працэсу; ④Паказальнік спасылкі, які дае працэсу (PCB) Першы адрас друкаванай платы наступнага працэсу ў чарзе.