Në mënyrë që çdo program të marrë pjesë në ekzekutimin e njëkohshëm, duke përfshirë të dhënat mund të ekzekutohen në mënyrë të pavarur, duhet të konfigurohet një strukturë e veçantë e të dhënave për të në sistemin operativ, i quajtur blloku i kontrollit të procesit (PCB, Blloku i kontrollit të procesit). Ekziston një korrespondencë një-për-një ndërmjet procesit dhe PCB-së dhe procesi i përdoruesit nuk mund të modifikohet.

Roli i bllokut të kontrollit të procesit PCB:

Për të lehtësuar përshkrimin e sistemit dhe menaxhimin e funksionimit të procesit, një strukturë e të dhënave është përcaktuar në mënyrë specifike për çdo proces në thelbin e PCB-së së bllokut të kontrollit të procesit OS (Blloku i Kontrollit të Procesit). Si pjesë e entitetit të procesit, PCB regjistron të gjithë informacionin e nevojshëm nga sistemi operativ për të përshkruar situatën aktuale të procesit dhe për të menaxhuar funksionimin e procesit. Është struktura më e rëndësishme e të dhënave të regjistruara në sistemin operativ. Roli i PCB-së është që të bëjë një program (përfshirë të dhënat) që nuk mund të ekzekutohet në mënyrë të pavarur në një mjedis me shumë programe, të bëhet një njësi bazë që mund të ekzekutohet në mënyrë të pavarur, një proces që mund të ekzekutohet njëkohësisht me procese të tjera.

(2) PCB mund të realizojë mënyrën e funksionimit të ndërprerë. Në një mjedis me shumë programe, programi funksionon në një modalitet funksionimi me ndërprerje ndale-dhe-shko. Kur një proces pezullohet për shkak të bllokimit, ai duhet të ruajë informacionin e faqes së CPU-së kur është duke u ekzekutuar. Pasi të ketë PCB-në, sistemi mund të ruajë informacionin e faqes së CPU-së në PCB-në e procesit të ndërprerë për t’u përdorur kur faqja e CPU-së të restaurohet kur procesi është planifikuar për ekzekutim përsëri. Prandaj, mund të bëhet sërish e qartë se në një mjedis me shumë programe, si një program statik në kuptimin tradicional, për shkak se nuk ka mjetet për të mbrojtur ose ruajtur vendin e tij të funksionimit, nuk mund të garantojë riprodhueshmërinë e rezultateve të tij të funksionimit. , duke humbur kështu funksionimin e tij. rëndësinë.

(3) PCB ofron informacionin e nevojshëm për menaxhimin e procesit. Kur planifikuesi planifikon një proces për të ekzekutuar, ai mund të gjejë vetëm programin dhe të dhënat përkatëse sipas treguesit të adresës së fillimit të programit dhe të dhënave të regjistruara në PCB-në e procesit në memorie ose memorie të jashtme; gjatë procesit të ekzekutimit, kur skedari duhet të aksesohet Kur skedarët ose pajisjet I/O në sistem, ato gjithashtu duhet të mbështeten në informacionin në PCB. Përveç kësaj, sipas listës së burimeve në PCB, të gjitha burimet e nevojshme për procesin mund të mësohen. Mund të shihet se gjatë gjithë ciklit jetësor të një procesi, sistemi operativ gjithmonë kontrollon dhe menaxhon procesin sipas PCB-së.

(4) PCB ofron informacionin e nevojshëm për planifikimin e procesit. Vetëm proceset në gjendje gatishmërie mund të planifikohen për ekzekutim, dhe PCB-ja jep informacion se në çfarë gjendje është procesi. Nëse procesi është në gjendje gatishmërie, sistemi e fut atë në radhën e gatishmërisë së procesit dhe pret që planifikuesi të planifikojë ; përveç kësaj, shpesh është e nevojshme të dihen informacione të tjera rreth procesit gjatë planifikimit. Për shembull, në algoritmin e planifikimit të prioriteteve, duhet të dini Prioriteti i procesit. Në disa algoritme më të drejta të planifikimit, duhet të dini gjithashtu kohën e pritjes së procesit dhe ngjarjet që janë ekzekutuar.

(5) PCB realizon sinkronizimin dhe komunikimin me procese të tjera. Mekanizmi i sinkronizimit të procesit përdoret për të realizuar funksionimin e koordinuar të proceseve të ndryshme. Kur miratohet mekanizmi i semaforit, ai kërkon që në çdo proces të vendoset një semafor përkatës për sinkronizim. PCB gjithashtu ka një zonë ose tregues të radhës së komunikimit për komunikimin e procesit.

Informacioni në bllokun e kontrollit të procesit:

Në bllokun e kontrollit të procesit, ai kryesisht përfshin informacionin e mëposhtëm:

(1) Identifikuesi i procesit: Identifikuesi i procesit përdoret për të treguar në mënyrë unike një proces. Një proces zakonisht ka dy lloje identifikuesish: ① identifikues të jashtëm. Për të lehtësuar procesin e përdoruesit për të hyrë në proces, duhet të vendoset një identifikues i jashtëm për secilin proces. Ai ofrohet nga krijuesi dhe zakonisht përbëhet nga shkronja dhe numra. Për të përshkruar marrëdhënien familjare të procesit, ID-ja e procesit prind dhe ID-ja e procesit të fëmijës duhet të vendosen gjithashtu. Përveç kësaj, një ID e përdoruesit mund të vendoset për të treguar përdoruesin që zotëron procesin. ②Identifikuesi i brendshëm. Për të lehtësuar përdorimin e procesit nga sistemi, një identifikues i brendshëm vendoset për procesin në OS, domethënë, çdo procesi i jepet një identifikues dixhital unik, i cili zakonisht është numri serial i një procesi.

(2) Gjendja e procesorit: Informacioni i gjendjes së procesorit quhet edhe konteksti i procesorit, i cili kryesisht përbëhet nga përmbajtja e regjistrave të ndryshëm të procesorit. Këta regjistra përfshijnë: ① Regjistra për qëllime të përgjithshme, të njohura gjithashtu si regjistra të dukshëm nga përdoruesit, të cilët janë të aksesueshëm nga programet e përdoruesve dhe përdoren për të ruajtur përkohësisht informacionin. Në shumicën e përpunuesve, ka 8 deri në 32 regjistra për qëllime të përgjithshme. Në kompjuterët e strukturuar RISC Mund të ketë më shumë se 100; ②Numëruesi i udhëzimeve, i cili ruan adresën e instruksionit të ardhshëm që do të aksesohet; ③Fjala e statusit të programit PSW, e cila përmban informacione mbi statusin, si kodin e gjendjes, mënyrën e ekzekutimit, flamurin e maskës së ndërprerjes, etj.; ④ Treguesi i stivës së përdoruesit, Do të thotë që çdo proces përdoruesi ka një ose disa rafte të lidhura të sistemit, të cilat përdoren për të ruajtur parametrat e procesit dhe thirrjes së sistemit dhe adresat e thirrjeve. Treguesi i stivës tregon në krye të pirgut. Kur procesori është në gjendje ekzekutimi, shumica e informacionit që përpunohet vendoset në regjistër. Kur procesi ndërrohet, informacioni i gjendjes së procesorit duhet të ruhet në PCB-në përkatëse, në mënyrë që ekzekutimi të mund të vazhdojë nga pika e ndërprerjes kur procesi të riekzekutohet.

(3) Informacioni i planifikimit të procesit: Kur OS është duke planifikuar, është e nevojshme të kuptohet statusi i procesit dhe informacioni rreth planifikimit të procesit. Këto informacione përfshijnë: ① Statusin e procesit, që tregon statusin aktual të procesit, i cili përdoret si bazë për planifikimin dhe shkëmbimin e procesit. ②Përparësia e procesit është një numër i plotë që përdoret për të përshkruar nivelin e prioritetit të procesit duke përdorur procesorin. Procesi me prioritet më të lartë duhet të marrë së pari procesorin; ③Informacione të tjera të kërkuara për planifikimin e procesit, i cili lidhet me algoritmin e përdorur të planifikimit të procesit Për shembull, shuma e kohës që procesi ka pritur për CPU-në, shuma e kohës që procesi është ekzekutuar, e kështu me radhë; ④Ngjarja i referohet ngjarjes që pret që procesi të ndryshojë nga gjendja e ekzekutimit në gjendjen e bllokimit, domethënë shkaku i bllokimit.

(4) Informacioni i kontrollit të procesit: I referohet informacionit të nevojshëm për kontrollin e procesit, i cili përfshin: ① Adresën e programit dhe të dhënave, memorien ose adresën e memories së jashtme të programit dhe të dhënat në entitetin e procesit, në mënyrë që të mund të planifikohet në ekzekutohet kur procesi është ekzekutuar. , Programi dhe të dhënat mund të gjenden nga PCB; ②Sinkronizimi i procesit dhe mekanizmi i komunikimit, i cili është një mekanizëm i nevojshëm për sinkronizimin dhe komunikimin e procesit, siç janë treguesit e radhës së mesazheve, semaforët, etj., ato mund të vendosen në PCB tërësisht ose pjesërisht; ③Lista e burimeve, në të cilën renditen të gjitha burimet (përveç CPU-së) të kërkuara nga procesi gjatë funksionimit të tij, si dhe ekziston një listë e burimeve të alokuara për procesin; ④ Treguesi i lidhjes, i cili i jep procesit (PCB) adresën e parë të PCB-së të procesit të ardhshëm në radhë.