Untuk menjadikan setiap program mengambil bahagian dalam pelaksanaan serentak, termasuk data boleh dijalankan secara bebas, struktur data khas mesti dikonfigurasikan untuknya dalam sistem pengendalian, yang dipanggil blok kawalan proses (BPA, Blok Kawalan Proses). Terdapat surat-menyurat satu dengan satu antara proses dan PCB, dan proses pengguna tidak boleh diubah suai.

Peranan blok kawalan proses PCB:

Untuk memudahkan penerangan sistem dan pengurusan pengendalian proses, struktur data ditakrifkan secara khusus untuk setiap proses dalam teras PCB Blok Kawalan Proses OS (Process Control Block). Sebagai sebahagian daripada entiti proses, PCB merekodkan semua maklumat yang diperlukan oleh sistem pengendalian untuk menerangkan keadaan semasa proses dan mengurus pengendalian proses. Ia adalah struktur data yang direkodkan paling penting dalam sistem pengendalian. Peranan PCB adalah untuk menjadikan program (termasuk data) yang tidak boleh berjalan secara bebas dalam persekitaran berbilang program menjadi unit asas yang boleh berjalan secara bebas, proses yang boleh dilaksanakan serentak dengan proses lain.

(2) PCB boleh merealisasikan mod operasi sekejap-sekejap. Dalam persekitaran berbilang program, atur cara berjalan dalam mod operasi terputus-putus berhenti-dan-pergi. Apabila proses digantung kerana disekat, ia mesti mengekalkan maklumat tapak CPU semasa ia berjalan. Selepas mempunyai PCB, sistem boleh menyimpan maklumat tapak CPU dalam PCB proses yang terganggu untuk digunakan apabila tapak CPU dipulihkan apabila proses dijadualkan untuk pelaksanaan semula. Oleh itu, boleh dijelaskan sekali lagi bahawa dalam persekitaran berbilang program, sebagai program statik dalam erti kata tradisional, kerana ia tidak mempunyai cara untuk melindungi atau menyelamatkan tapak operasinya sendiri, ia tidak dapat menjamin kebolehulangan hasil operasinya. , sehingga kehilangan operasinya. kepentingan.

(3) PCB menyediakan maklumat yang diperlukan untuk pengurusan proses. Apabila penjadual menjadualkan proses untuk dijalankan, ia hanya boleh mencari program dan data yang sepadan mengikut penunjuk alamat permulaan program dan data yang direkodkan dalam PCB proses dalam memori atau storan luaran; semasa proses berjalan, apabila fail perlu diakses Apabila fail atau peranti I/O dalam sistem, mereka juga perlu bergantung pada maklumat dalam PCB. Di samping itu, mengikut senarai sumber dalam PCB, semua sumber yang diperlukan untuk proses itu boleh dipelajari. Ia boleh dilihat bahawa semasa keseluruhan kitaran hayat proses, sistem pengendalian sentiasa mengawal dan menguruskan proses mengikut PCB.

(4) PCB menyediakan maklumat yang diperlukan untuk penjadualan proses. Hanya proses dalam keadaan sedia boleh dijadualkan untuk pelaksanaan, dan PCB memberikan maklumat tentang keadaan proses tersebut. Jika proses berada dalam keadaan sedia, sistem memasukkannya ke dalam baris gilir sedia proses dan menunggu penjadual menjadualkan ; di samping itu, selalunya perlu mengetahui maklumat lain tentang proses semasa menjadualkan. Sebagai contoh, dalam algoritma penjadualan keutamaan, anda perlu mengetahui proses Keutamaan. Dalam beberapa algoritma penjadualan yang lebih adil, anda juga perlu mengetahui masa menunggu proses dan peristiwa yang telah dilaksanakan.

(5) PCB merealisasikan penyegerakan dan komunikasi dengan proses lain. Mekanisme penyegerakan proses digunakan untuk merealisasikan operasi diselaraskan pelbagai proses. Apabila mekanisme semafor diterima pakai, ia memerlukan semafor yang sepadan untuk penyegerakan ditetapkan dalam setiap proses. PCB juga mempunyai kawasan atau penunjuk baris gilir komunikasi untuk komunikasi proses.

Maklumat dalam blok kawalan proses:

Dalam blok kawalan proses, ia termasuk maklumat berikut:

(1) Pengecam proses: Pengecam proses digunakan untuk menunjukkan proses secara unik. Suatu proses biasanya mempunyai dua jenis pengecam: ① pengecam luaran. Untuk memudahkan proses pengguna mengakses proses, pengecam luaran mesti ditetapkan untuk setiap proses. Ia disediakan oleh pencipta dan biasanya terdiri daripada huruf dan nombor. Untuk menerangkan hubungan kekeluargaan proses tersebut, ID proses induk dan ID proses anak juga harus ditetapkan. Selain itu, ID pengguna boleh ditetapkan untuk menunjukkan pengguna yang memiliki proses tersebut. ②Pengecam dalaman. Untuk memudahkan penggunaan proses oleh sistem, pengecam dalaman ditetapkan untuk proses dalam OS, iaitu, setiap proses diberikan pengecam digital yang unik, yang biasanya nombor siri proses.

(2) Keadaan pemproses: Maklumat keadaan pemproses juga dipanggil konteks pemproses, yang kebanyakannya terdiri daripada kandungan pelbagai daftar pemproses. Daftar ini termasuk: ①Daftar tujuan umum, juga dikenali sebagai daftar kelihatan pengguna, yang boleh diakses oleh program pengguna dan digunakan untuk menyimpan maklumat sementara. Dalam kebanyakan pemproses, terdapat 8 hingga 32 daftar tujuan umum. Dalam komputer berstruktur RISC Terdapat lebih daripada 100; ②Kaunter arahan, yang menyimpan alamat arahan seterusnya untuk diakses; ③Perkataan status program PSW, yang mengandungi maklumat status, seperti kod keadaan, mod pelaksanaan, bendera topeng gangguan, dsb.; ④Penunjuk tindanan pengguna, Ini bermakna setiap proses pengguna mempunyai satu atau beberapa tindanan sistem yang berkaitan, yang digunakan untuk menyimpan proses dan parameter panggilan sistem serta alamat panggilan. Penunjuk tindanan menghala ke bahagian atas tindanan. Apabila pemproses berada dalam keadaan pelaksanaan, kebanyakan maklumat yang sedang diproses diletakkan dalam daftar. Apabila proses ditukar, maklumat keadaan pemproses mesti disimpan dalam PCB yang sepadan, supaya pelaksanaan boleh diteruskan dari titik putus apabila proses dilaksanakan semula.

(3) Maklumat penjadualan proses: Apabila OS menjadualkan, adalah perlu untuk memahami status proses dan maklumat tentang penjadualan proses. Maklumat ini termasuk: ① Status proses, menunjukkan status semasa proses, yang digunakan sebagai asas untuk penjadualan proses dan pertukaran ②Keutamaan proses ialah integer yang digunakan untuk menerangkan tahap keutamaan proses menggunakan pemproses. Proses dengan keutamaan yang lebih tinggi harus mendapatkan pemproses terlebih dahulu; ③Maklumat lain yang diperlukan untuk penjadualan proses, yang berkaitan dengan algoritma penjadualan proses yang digunakan Contohnya, jumlah masa proses menunggu CPU, jumlah masa proses itu telah dilaksanakan, dan sebagainya; ④Acara merujuk kepada peristiwa yang menunggu proses berubah daripada keadaan pelaksanaan kepada keadaan penyekatan, iaitu punca penyekatan.

(4) Maklumat kawalan proses: Merujuk kepada maklumat yang diperlukan untuk kawalan proses, yang termasuk: ①Alamat program dan data, memori atau alamat memori luaran program dan data dalam entiti proses, supaya ia boleh dijadualkan untuk laksanakan apabila proses itu dilaksanakan. , Program dan data boleh didapati daripada PCB; ②Mekanisme penyegerakan dan komunikasi proses, yang merupakan mekanisme yang diperlukan untuk penyegerakan dan komunikasi proses, seperti penunjuk baris gilir mesej, semafor, dll., ia boleh diletakkan dalam PCB secara keseluruhan atau sebahagian; ③Senarai sumber, di mana semua sumber (kecuali CPU) yang diperlukan oleh proses semasa operasinya disenaraikan, dan terdapat juga senarai sumber yang diperuntukkan kepada proses; ④Penunjuk pautan, yang memberikan proses ( PCB) Alamat pertama PCB proses seterusnya dalam baris gilir.