Для того, щоб кожна програма брала участь у одночасному виконанні, включаючи дані, могла працювати незалежно, для неї в операційній системі має бути налаштована спеціальна структура даних, яка називається блоком керування процесом (Друкована плата, Блок керування процесом). Між процесом і друкованою платою існує відповідність один до одного, і процес користувача не може бути змінений.

Роль друкованої плати блоку управління процесом:

Для того, щоб полегшити опис системи та управління процесом, структура даних спеціально визначена для кожного процесу в ядрі PCB блоку управління процесом (Process Control Block). Як частина об’єкта процесу, PCB записує всю інформацію, необхідну операційній системі для опису поточної ситуації процесу та керування роботою процесу. Це найважливіша структура записаних даних в операційній системі. Роль PCB полягає в тому, щоб зробити програму (включаючи дані), яка не може працювати незалежно в багатопрограмному середовищі, стати базовою одиницею, яка може працювати незалежно, процесом, який може виконуватися одночасно з іншими процесами.

(2) друкована плата може реалізувати режим переривчастої роботи. У середовищі з багатьма програмами програма працює в режимі переривчастої роботи зупинка-їдь. Коли процес призупинено через блокування, він повинен зберігати інформацію про сайт ЦП під час його запуску. Після встановлення друкованої плати система може зберегти інформацію про сайт ЦП на друкованій платі перерваного процесу для використання, коли сайт ЦП буде відновлено, коли процес заплановано на виконання знову. Тому знову можна пояснити, що в багатопрограмному середовищі, як статична програма в традиційному розумінні, оскільки вона не має засобів для захисту або збереження власного робочого сайту, вона не може гарантувати відтворюваність своїх операційних результатів. , таким чином втрачаючи свою роботу. значення.

(3) PCB надає інформацію, необхідну для управління процесом. Коли планувальник планує запуск процесу, він може знайти лише відповідну програму та дані відповідно до вказівника початкової адреси програми та даних, записаних на друкованій платі процесу в пам’яті або зовнішньому сховищі; під час процесу виконання, коли потрібно отримати доступ до файлу. Коли файли або пристрої вводу/виводу в системі, вони також повинні покладатися на інформацію на друкованій платі. Крім того, згідно зі списком ресурсів у друкованій платі, можна вивчити всі ресурси, необхідні для процесу. Можна помітити, що протягом усього життєвого циклу процесу операційна система завжди контролює процес і керує ним відповідно до друкованої плати.

(4) PCB надає інформацію, необхідну для планування процесу. Лише процеси в стані готовності можна запланувати на виконання, а друкована плата надає інформацію про те, в якому стані знаходиться процес. Якщо процес знаходиться в стані готовності, система вставляє його в чергу готового процесу і чекає, поки планувальник запланує ; крім того, під час планування часто необхідно знати іншу інформацію про процес. Наприклад, в алгоритмі пріоритетного планування потрібно знати процес Priority. У деяких більш справедливих алгоритмах планування вам також потрібно знати час очікування процесу та події, які були виконані.

(5) PCB реалізує синхронізацію та зв’язок з іншими процесами. Механізм синхронізації процесів використовується для реалізації узгодженої роботи різних процесів. Коли використовується механізм семафору, він вимагає, щоб у кожному процесі був встановлений відповідний семафор для синхронізації. Печатна плата також має вказівник області або черги зв’язку для зв’язку процесу.

Інформація в блоці управління процесом:

У блоці управління процесом вона в основному включає наступну інформацію:

(1) Ідентифікатор процесу: Ідентифікатор процесу використовується для однозначного позначення процесу. Процес зазвичай має два види ідентифікаторів: ① зовнішні ідентифікатори. Щоб полегшити доступ процесу користувача до процесу, для кожного процесу необхідно встановити зовнішній ідентифікатор. Він надається творцем і зазвичай складається з букв і цифр. Щоб описати сімейні відносини процесу, слід також встановити ідентифікатор батьківського процесу та ідентифікатор дочірнього процесу. Крім того, ідентифікатор користувача можна встановити, щоб вказати користувача, який володіє процесом. ②Внутрішній ідентифікатор. Щоб полегшити використання процесу системою, для процесу в ОС встановлюється внутрішній ідентифікатор, тобто кожному процесу надається унікальний цифровий ідентифікатор, який зазвичай є серійним номером процесу.

(2) Стан процесора. Інформація про стан процесора також називається контекстом процесора, який в основному складається з вмісту різних регістрів процесора. Ці регістри включають: ①Регістри загального призначення, також відомі як видимі користувачем регістри, які доступні для користувацьких програм і використовуються для тимчасового зберігання інформації. У більшості процесорів є від 8 до 32 регістрів загального призначення. У RISC-структурованих комп’ютерах їх може бути більше 100; ②Лічильник інструкцій, який зберігає адресу наступної інструкції, до якої потрібно отримати доступ; ③Слово стану програми PSW, яке містить інформацію про стан, таку як код умови, режим виконання, прапор маски переривання тощо; ④Покажчик стеку користувача. Це означає, що кожен процес користувача має один або кілька пов’язаних системних стеків, які використовуються для зберігання параметрів процесів і системних викликів і адрес викликів. Покажчик стека вказує на верхню частину стека. Коли процесор знаходиться в стані виконання, велика частина інформації, що обробляється, поміщається в реєстр. Коли процес перемикається, інформація про стан процесора має бути збережена у відповідній друкованій платі, щоб виконання могло продовжитися з точки зупину, коли процес буде повторно виконано.

(3) Інформація про планування процесу. Коли ОС планує, необхідно розуміти статус процесу та інформацію про планування процесу. Ця інформація включає: ① Статус процесу, що вказує поточний статус процесу, який використовується як основа для планування процесу та заміни ②Пріоритет процесу — це ціле число, яке використовується для опису рівня пріоритету процесу, який використовує процесор. Процес з більш високим пріоритетом повинен отримати процесор першим; ③Інша інформація, необхідна для планування процесу, яка пов’язана з використовуваним алгоритмом планування процесу. Наприклад, сума часу, протягом якого процес очікував ЦП, сума часу, протягом якого процес був виконаний тощо; ④Подія – це подія, яка очікує переходу процесу зі стану виконання на стан блокування, тобто причина блокування.

(4) Інформація про керування процесом: Відноситься до інформації, необхідної для керування процесом, яка включає: ①адресу програми та даних, адресу пам’яті або зовнішньої пам’яті програми та даних в об’єкті процесу, щоб його можна було запланувати на виконувати, коли процес виконується. , Програму та дані можна знайти на друкованій платі; ②Механізм синхронізації та зв’язку процесів, який є необхідним механізмом для синхронізації та зв’язку між процесами, наприклад покажчики черги повідомлень, семафори тощо, вони можуть бути розміщені в друкованій платі повністю або частково; ③Список ресурсів, у якому перераховані всі ресурси (крім ЦП), необхідні процесу під час його роботи, а також список ресурсів, виділених процесу; ④Покажчик посилання, який дає процесу (PCB) першу адресу друкованої плати наступного процесу в черзі.