Kako bi svaki program koji sudjeluje u istodobnom izvršavanju, uključujući podatke, mogao izvoditi neovisno, za njega mora biti konfigurirana posebna struktura podataka u operativnom sustavu, nazvana blok kontrole procesa (PCB, Blok upravljanja procesom). Između procesa i PCB-a postoji korespondencija jedan-na-jedan, a korisnički proces se ne može mijenjati.

Uloga PCB bloka procesnog upravljanja:

Kako bi se olakšao opis sustava i upravljanje radom procesa, struktura podataka je posebno definirana za svaki proces u jezgri PCB-a OS-Process Control Block (Process Control Block). Kao dio procesnog entiteta, PCB bilježi sve informacije potrebne operativnom sustavu za opisivanje trenutne situacije procesa i upravljanje radom procesa. To je najvažnija struktura snimljenih podataka u operacijskom sustavu. Uloga PCB-a je da program (uključujući podatke) koji se ne može samostalno izvoditi u višeprogramskom okruženju postane osnovna jedinica koja se može izvoditi neovisno, proces koji se može izvoditi istodobno s drugim procesima.

(2) PCB može ostvariti povremeni način rada. U višeprogramskom okruženju, program radi u povremenom načinu rada stop-and-go. Kada je proces obustavljen zbog blokiranja, mora zadržati informacije CPU stranice dok je pokrenut. Nakon što dobije PCB, sustav može spremiti informacije o CPU mjestu u PCB prekinutog procesa za upotrebu kada se CPU mjesto vrati kada je proces ponovno zakazan za izvršenje. Stoga se opet može jasno reći da u višeprogramskom okruženju, kao statični program u tradicionalnom smislu, budući da nema sredstava za zaštitu ili spremanje vlastitog operativnog mjesta, ne može jamčiti 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 vanjskoj memoriji; tijekom procesa izvođenja, kada se datoteci treba pristupiti. Kada su datoteke ili I/O uređaji u sustavu, oni se također moraju osloniti na informacije u PCB-u. Osim toga, prema popisu resursa u PCB-u, mogu se naučiti svi resursi potrebni za proces. Može se vidjeti da tijekom cijelog životnog ciklusa procesa operativni sustav uvijek kontrolira i upravlja procesom prema PCB-u.

(4) PCB pruža informacije potrebne za planiranje procesa. Samo procesi u stanju spremnosti mogu se rasporediti za izvršenje, a PCB daje informacije o stanju u kojem se proces nalazi. Ako je proces u stanju pripravnosti, sustav ga umeće u red čekanja 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 poznavati proces Priority. U nekim pravednijim algoritmima planiranja, također morate znati vrijeme čekanja procesa i događaje koji su izvršeni.

(5) PCB ostvaruje sinkronizaciju i komunikaciju s drugim procesima. Mehanizam sinkronizacije procesa koristi se za ostvarivanje koordiniranog rada različitih procesa. Kada se usvoji mehanizam semafora, zahtijeva da se u svakom procesu postavi odgovarajući semafor za sinkronizaciju. PCB također ima pokazivač područja ili komunikacijskog reda čekanja za komunikaciju procesa.

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 vanjski identifikatori. Kako bi se olakšalo korisničkom procesu da pristupi procesu, za svaki proces mora se postaviti vanjski identifikator. Omogućuje ga kreator i obično se sastoji od slova i brojeva. Kako bi se opisao obiteljski odnos procesa, također treba postaviti ID nadređenog procesa i ID podređenog procesa. Osim toga, korisnički ID se može postaviti da označi korisnika koji posjeduje proces. ②Interni identifikator. Kako bi se sustavu olakšalo korištenje procesa, za proces se u OS-u postavlja interni identifikator, odnosno svaki proces dobiva jedinstveni digitalni identifikator, koji je obično serijski broj procesa.

(2) Stanje procesora: Informacije o stanju procesora također se nazivaju kontekstom procesora, koji se uglavnom sastoji od sadržaja različitih registara procesora. Ovi registri uključuju: ①Registre opće 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 opće namjene. U RISC-strukturiranim računalima može biti više od 100; ②Broj instrukcija, koji pohranjuje adresu sljedeće instrukcije kojoj treba pristupiti; ③Riječ statusa programa PSW, koja sadrži informacije o statusu, kao što je kod stanja, način izvršavanja, zastavica maske prekida, itd.; ④Pokazivač korisničkog steka, to znači da svaki korisnički proces ima jedan ili nekoliko povezanih sistemskih stokova, koji se koriste za pohranu parametara procesa i poziva sustava i adresa poziva. Pokazivač snopa pokazuje na vrh hrpe. 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 spremljene u odgovarajuću PCB, tako da se izvršenje može nastaviti od točke prekida kada se proces ponovno 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 označava trenutni status procesa, koji se koristi kao osnova za raspoređivanje i zamjenu procesa ②Prioritet procesa je cijeli broj koji se koristi za opisivanje razine prioriteta procesa koji koristi procesor. Proces s višim prioritetom trebao bi prvi dobiti procesor; ③Ostale informacije potrebne za planiranje procesa, koje su povezane s korištenim algoritmom planiranja procesa Na primjer, zbroj vremena koje je proces čekao na CPU, zbroj vremena u kojem je proces bio izvršen i tako dalje; 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: odnose se na informacije potrebne za kontrolu procesa, koje uključuju: ①Adresu programa i podataka, memorijsku ili vanjsku memorijsku adresu programa i podataka u procesnom entitetu, tako da se može rasporediti na izvršiti kada se proces izvrši. , Program i podaci mogu se pronaći na PCB-u; ② Mehanizam sinkronizacije procesa i komunikacije, koji je neophodan mehanizam za sinkronizaciju i procesnu komunikaciju, kao što su pokazivači reda poruka, semafori, itd., oni se mogu staviti u PCB u cijelosti ili djelomično; ③Popis resursa, u kojem su navedeni svi resursi (osim CPU) koje proces zahtijeva tijekom svog rada, a postoji i popis resursa dodijeljenih procesu; ④Pokazivač veze, koji daje procesu (PCB) prvu adresu PCB-a sljedećeg procesa u redu čekanja.