Veriler de dahil olmak üzere eşzamanlı yürütmeye katılan her programın bağımsız olarak çalışabilmesi için, işletim sisteminde bunun için işlem kontrol bloğu adı verilen özel bir veri yapısının yapılandırılması gerekir (PCB, Proses Kontrol Bloğu). Proses ile PCB arasında bire bir yazışma vardır ve kullanıcı prosesi değiştirilemez.

Proses kontrol bloğu PCB’nin rolü:

Sistem açıklamasını ve sürecin işleyişinin yönetimini kolaylaştırmak için, OS-Proses Kontrol Bloğu PCB’nin (Proses Kontrol Bloğu) çekirdeğindeki her süreç için özel olarak bir veri yapısı tanımlanır. Süreç varlığının bir parçası olarak PCB, sürecin mevcut durumunu açıklamak ve sürecin işleyişini yönetmek için işletim sistemi tarafından ihtiyaç duyulan tüm bilgileri kaydeder. İşletim sistemindeki en önemli kayıtlı veri yapısıdır. PCB’nin rolü, çok programlı bir ortamda bağımsız olarak çalışamayan bir programı (veriler dahil), bağımsız olarak çalışabilen temel bir birim, diğer süreçlerle eşzamanlı olarak yürütülebilen bir süreç haline getirmektir.

(2) PCB, aralıklı çalışma modunu gerçekleştirebilir. Çok programlı bir ortamda, program dur-kalk aralıklı çalışma modunda çalışır. Engelleme nedeniyle bir işlem askıya alındığında, çalışırken CPU site bilgilerini tutması gerekir. PCB’ye sahip olduktan sonra sistem, kesintiye uğrayan sürecin PCB’sine CPU sitesi bilgilerini, işlem tekrar yürütülmek üzere planlandığında CPU sitesi geri yüklendiğinde kullanılmak üzere kaydedebilir. Bu nedenle, çok programlı bir ortamda, geleneksel anlamda statik bir program olarak, kendi çalışma alanını koruma veya kaydetme araçlarına sahip olmadığı için, çalışma sonuçlarının tekrarlanabilirliğini garanti edemeyeceği tekrar açıklığa kavuşturulabilir. , böylece işleyişini kaybeder. önem.

(3) PCB, süreç yönetimi için gerekli bilgileri sağlar. Zamanlayıcı bir işlemi çalışacak şekilde planladığında, yalnızca programın başlangıç ​​adres işaretçisine göre karşılık gelen programı ve verileri ve işlemin bellekte veya harici depolamada işlemin PCB’sinde kayıtlı verileri bulabilir; çalıştırma işlemi sırasında, dosyaya ne zaman erişilmesi gerekiyorsa, sistemdeki dosyalar veya I/O cihazlarının da PCB’deki bilgilere güvenmeleri gerekir. Ayrıca PCB’deki kaynak listesine göre işlem için gerekli tüm kaynaklar öğrenilebilir. Bir sürecin tüm yaşam döngüsü boyunca, işletim sisteminin her zaman PCB’ye göre süreci kontrol ettiği ve yönettiği görülebilir.

(4) PCB, süreç programlaması için gereken bilgileri sağlar. Yalnızca hazır durumdaki işlemler yürütme için programlanabilir ve PCB, işlemin hangi durumda olduğu hakkında bilgi sağlar. İşlem hazır durumdaysa, sistem onu ​​işlem hazır kuyruğuna ekler ve zamanlayıcının programlanmasını bekler. ; ek olarak, çizelgeleme yaparken genellikle süreçle ilgili diğer bilgileri bilmek gerekir. Örneğin, öncelik çizelgeleme algoritmasında Öncelik sürecini bilmeniz gerekir. Bazı daha adil zamanlama algoritmalarında, işlemin bekleme süresini ve yürütülen olayları da bilmeniz gerekir.

(5) PCB, diğer işlemlerle senkronizasyon ve iletişim gerçekleştirir. Proses senkronizasyon mekanizması, çeşitli proseslerin koordineli çalışmasını gerçekleştirmek için kullanılır. Semafor mekanizması benimsendiğinde, her işlemde senkronizasyon için karşılık gelen bir semaforun ayarlanmasını gerektirir. PCB ayrıca süreç iletişimi için bir alana veya iletişim kuyruğu işaretçisine sahiptir.

Proses kontrol bloğundaki bilgiler:

Proses kontrol bloğunda esas olarak aşağıdaki bilgileri içerir:

(1) İşlem tanımlayıcısı: İşlem tanımlayıcısı, bir işlemi benzersiz şekilde belirtmek için kullanılır. Bir işlemin genellikle iki tür tanımlayıcısı vardır: ① harici tanımlayıcılar. Kullanıcı sürecinin sürece erişmesini kolaylaştırmak için, her süreç için bir harici tanımlayıcı ayarlanmalıdır. Yaratıcı tarafından sağlanır ve genellikle harf ve rakamlardan oluşur. Sürecin aile ilişkisini tanımlamak için ebeveyn süreç kimliği ve alt süreç kimliği de ayarlanmalıdır. Ek olarak, sürecin sahibi olan kullanıcıyı belirtmek için bir kullanıcı kimliği ayarlanabilir. ②Dahili tanımlayıcı. İşlemin sistem tarafından kullanımını kolaylaştırmak için, işletim sistemindeki işlem için bir dahili tanımlayıcı ayarlanır, yani her işleme, genellikle bir işlemin seri numarası olan benzersiz bir dijital tanımlayıcı verilir.

(2) İşlemci durumu: İşlemci durumu bilgisi, esas olarak işlemcinin çeşitli kayıtlarının içeriklerinden oluşan işlemcinin bağlamı olarak da adlandırılır. Bu kayıtlar şunları içerir: ① Kullanıcı programları tarafından erişilebilen ve bilgileri geçici olarak depolamak için kullanılan, kullanıcı tarafından görülebilen kayıtlar olarak da bilinen genel amaçlı kayıtlar. Çoğu işlemcide 8 ila 32 genel amaçlı kayıt vardır. RISC yapılı bilgisayarlarda 100’den fazla olabilir; ② Erişilecek bir sonraki talimatın adresini saklayan talimat sayacı; ③Koşul kodu, yürütme modu, kesme maskesi bayrağı vb. gibi durum bilgilerini içeren program durum sözcüğü PSW; ④Kullanıcı yığın işaretçisi, Her kullanıcı sürecinin, süreç ve sistem çağrı parametrelerini ve çağrı adreslerini depolamak için kullanılan bir veya birkaç ilgili sistem yığınına sahip olduğu anlamına gelir. Yığın işaretçisi yığının üstünü gösterir. İşlemci yürütme durumundayken, işlenmekte olan bilgilerin çoğu kayıt defterine yerleştirilir. İşlem değiştirildiğinde, işlem yeniden yürütüldüğünde yürütmenin kesme noktasından devam edebilmesi için işlemci durum bilgisi ilgili PCB’ye kaydedilmelidir.

(3) İşlem çizelgeleme bilgisi: İşletim sistemi çizelgeleme yaparken, sürecin durumunu ve süreç çizelgeleme hakkındaki bilgileri anlamak gerekir. Bu bilgiler şunları içerir: ① İşlem programlaması ve takası için temel olarak kullanılan, işlemin mevcut durumunu gösteren işlem durumu ② İşlem önceliği, işlemciyi kullanan işlemin öncelik düzeyini tanımlamak için kullanılan bir tamsayıdır. Daha yüksek önceliğe sahip işlem önce işlemciyi almalıdır; ③Kullanılan süreç çizelgeleme algoritması ile ilgili süreç çizelgeleme için gerekli diğer bilgiler Örneğin, sürecin CPU’yu beklediği sürenin toplamı, işlemin yürütüldüğü sürenin toplamı vb.; ④Olay, işlemin yürütme durumundan engelleme durumuna geçmesini bekleyen olayı, yani engellemenin nedenini ifade eder.

(4) Proses kontrol bilgisi: Aşağıdakileri içeren proses kontrolü için gerekli bilgileri ifade eder: ①Programın ve verilerin adresi, programın bellek veya harici bellek adresi ve proses varlığındaki veriler, böylece programlanabilir. işlem yürütüldüğünde yürütün. , Program ve veriler PCB’den bulunabilir; ②Mesaj kuyruğu işaretçileri, semaforlar vb. gibi senkronizasyon ve süreç iletişimi için gerekli bir mekanizma olan süreç senkronizasyonu ve iletişim mekanizması, PCB’ye tamamen veya kısmen yerleştirilebilir; ③Prosesin çalışması sırasında ihtiyaç duyduğu tüm kaynakların (CPU hariç) listelendiği kaynak listesi ve ayrıca sürece tahsis edilen kaynakların bir listesinin bulunduğu; ④İşlemi veren bağlantı işaretçisi ( PCB) Sıradaki bir sonraki işlemin PCB’sinin ilk adresi.