Da bi svaki program učestvovao u istovremenom izvršavanju, uključujući podatke, mogao da radi nezavisno, za njega mora biti konfigurisana posebna struktura podataka u operativnom sistemu, nazvana blok kontrole procesa (PCB, blok kontrole procesa). Između procesa i PCB-a postoji korespondencija jedan-na-jedan, a korisnički proces se ne može mijenjati.

Uloga PCB bloka za kontrolu procesa:

Da bi se olakšao opis sistema i upravljanje radom procesa, struktura podataka je posebno definisana za svaki proces u jezgru PCB-a OS-Process Control Block (Process Control Block). Kao dio procesnog entiteta, PCB bilježi sve informacije potrebne operativnom sistemu da opiše trenutnu situaciju procesa i upravlja radom procesa. To je najvažnija struktura snimljenih podataka u operativnom sistemu. Uloga PCB-a je da učini da program (uključujući podatke) koji ne može da radi nezavisno u multiprogramskom okruženju postane osnovna jedinica koja može da radi nezavisno, proces koji se može izvršavati istovremeno sa drugim procesima.

(2) PCB može ostvariti povremeni način rada. U višeprogramskom okruženju, program radi u povremenom režimu rada stop-and-go. Kada je proces suspendovan zbog blokiranja, on mora zadržati informacije o CPU lokaciji kada je pokrenut. Nakon što dobije PCB, sistem može sačuvati informacije o CPU lokaciji u PCB prekinutog procesa za upotrebu kada se CPU lokacija vrati kada je proces ponovo zakazan za izvršenje. Stoga se opet može razjasniti da u višeprogramskom okruženju, kao statički program u tradicionalnom smislu, zato što nema sredstva za zaštitu ili spašavanje vlastite operativne lokacije, ne može garantirati ponovljivost svojih operativnih rezultata. , čime gubi svoj rad. značaj.

(3) PCB pruža informacije potrebne za upravljanje procesom. Kada planer zakaže pokretanje procesa, može pronaći samo odgovarajući program i podatke prema pokazivaču početne adrese programa i podacima snimljenim na PCB-u procesa u memoriji ili eksternoj memoriji; tokom procesa pokretanja, kada datoteci treba pristupiti. Kada su fajlovi ili I/O uređaji u sistemu, oni se takođe moraju osloniti na informacije u PCB-u. Osim toga, prema listi resursa u PCB-u, mogu se naučiti svi resursi potrebni za proces. Može se vidjeti da tokom cijelog životnog ciklusa procesa operativni sistem uvijek kontroliše i upravlja procesom prema PCB-u.

(4) PCB pruža informacije potrebne za planiranje procesa. Samo procesi u stanju spremnosti mogu biti zakazani za izvršenje, a PCB pruža informacije o tome u kom je stanju proces. Ako je proces u stanju pripravnosti, sistem ga ubacuje u red za spremanje procesa i čeka da planer zakaže ; osim toga, često je potrebno znati druge informacije o procesu prilikom zakazivanja. Na primjer, u algoritmu za raspoređivanje prioriteta, morate znati prioritet procesa. U nekim pravednijim algoritmima planiranja, također morate znati vrijeme čekanja procesa i događaje koji su izvršeni.

(5) PCB ostvaruje sinhronizaciju i komunikaciju sa drugim procesima. Mehanizam sinhronizacije procesa se koristi za ostvarivanje koordinisanog rada različitih procesa. Kada se usvoji mehanizam semafora, zahtijeva da se u svakom procesu postavi odgovarajući semafor za sinhronizaciju. PCB također ima područje ili pokazivač komunikacijskog reda za procesnu komunikaciju.

Informacije u bloku upravljanja procesom:

U bloku upravljanja procesom uglavnom uključuje sljedeće informacije:

(1) Identifikator procesa: Identifikator procesa se koristi za jedinstveno označavanje procesa. Proces obično ima dvije vrste identifikatora: ① eksterne identifikatore. Kako bi se olakšalo korisničkom procesu da pristupi procesu, za svaki proces mora biti postavljen vanjski identifikator. Obezbeđuje ga kreator i obično se sastoji od slova i brojeva. Da bi se opisao porodični odnos procesa, ID nadređenog procesa i ID podređenog procesa bi također trebali biti postavljeni. Osim toga, korisnički ID se može postaviti da označi korisnika koji posjeduje proces. ②Interni identifikator. Kako bi se olakšalo korištenje procesa od strane sistema, za proces se u OS-u postavlja interni identifikator, odnosno svakom procesu se dodjeljuje jedinstveni digitalni identifikator, koji je obično serijski broj procesa.

(2) Stanje procesora: Informacije o stanju procesora nazivaju se i kontekstom procesora, koji se uglavnom sastoji od sadržaja različitih registara procesora. Ovi registri uključuju: ①Registre opšte namjene, također poznati kao korisnički vidljivi registri, koji su dostupni korisničkim programima i koji se koriste za privremeno pohranjivanje informacija. U većini procesora postoje 8 do 32 registra opšte namene. U računarima sa RISC strukturom može biti više od 100; ②Broj instrukcija, koji pohranjuje adresu sljedeće instrukcije kojoj treba pristupiti; ③Programska statusna riječ PSW, koja sadrži informacije o statusu, kao što je kod stanja, način izvršavanja, zastavica maske prekida, itd.; ④Pokazivač steka korisnika, To znači da svaki korisnički proces ima jedan ili više povezanih sistemskih stekova, koji se koriste za pohranjivanje parametara procesa i sistemskog poziva i adresa poziva. Pokazivač steka pokazuje na vrh steka. Kada je procesor u stanju izvršenja, veliki dio informacija koje se obrađuju stavlja se u registar. Kada se proces prebaci, informacije o stanju procesora moraju biti sačuvane u odgovarajućoj PCB, tako da se izvršenje može nastaviti od tačke prekida kada se proces ponovo izvrši.

(3) Informacije o planiranju procesa: Kada OS planira, potrebno je razumjeti status procesa i informacije o planiranju procesa. Ove informacije uključuju: ① Status procesa, koji ukazuje na trenutni status procesa, koji se koristi kao osnova za raspoređivanje i zamjenu procesa ②Prioritet procesa je cijeli broj koji se koristi za opisivanje nivoa prioriteta procesa koji koristi procesor. Proces sa višim prioritetom bi trebao prvo dobiti procesor; ③Druge informacije potrebne za planiranje procesa, koje se odnose na korišteni algoritam za planiranje procesa Na primjer, zbir vremena u kojem je proces čekao na CPU, zbir vremena kada je proces bio izvršen, itd.; ④Događaj se odnosi na događaj koji čeka da se proces promijeni iz stanja izvršenja u stanje blokiranja, odnosno uzrok blokiranja.

(4) Informacije o kontroli procesa: Odnosi se na informacije potrebne za kontrolu procesa, koje uključuju: ①Adresu programa i podataka, memorijsku ili eksternu memorijsku adresu programa i podataka u procesnom entitetu, tako da se može rasporediti na izvršiti kada se proces izvrši. , Program i podaci se mogu naći na PCB-u; ② Mehanizam sinhronizacije procesa i komunikacije, koji je neophodan mehanizam za sinhronizaciju i procesnu komunikaciju, kao što su pokazivači reda poruka, semafori, itd., oni mogu biti smešteni u PCB u celini ili delimično; ③Lista resursa, u kojoj su navedeni svi resursi (osim CPU) koje proces zahtijeva tokom svog rada, a postoji i lista resursa dodijeljenih procesu; ④Pokazivač veze, koji daje procesu (PCB) prvu adresu PCB-a sljedećeg procesa u redu čekanja.