Процессы

Чтобы процесс что-нибудь выполнил, в нем нужно создать поток (Thread). В принципе, один процесс может содержать несколько потоков и они одновременно используют код в адресном пространстве процесса. Для этого каждый поток должен поток располагать собственным набором регистров процессора, а каждый процесс – как минимум – одним потоком.

Чтобы все эти потоки работали, ОС отводит каждому из них определенное процессорное время (квант времени). Время выдается потокам квантами по кругу (см. рис. 4):

Рисунок 1- 4 - схема выделения квантов времени потокам

При создании процесса первичный поток создается системой автоматически, далее первичный поток может создавать дополнительные потоки, используя функцию CreateThread (параметры);

Потоки также могут создаваться драйверами режима ядра.

В Win9x, ME - потоки выполняются одним процессором.

В WinNT, 2000, XP Windows Server — за потоком может быть закреплен отдельный процессор (процессоров может быть до 4 (32)), тогда потоки действительно выполняются параллельно.

В Win2000 введено понятие задания (JOB).

Задание - объект ядра, обеспечивающий управление одним или несколькими процессами как группой.

Процесс может входить только в одно задание.

Задания необходимы для расширения возможностей управления процессами (потоками) - на сервере в том числе:

1. завершить все потоки задания

2. установить ограничения на потоки задания:

- ограничение числа одновременно выполняющихся процессов заданий;

- общий лимит на процессорное время (после истечения времени все процессы будут завершены);

- индивидуальные лимиты времени на процессорное время пользовательского режима (для каждого процесса);

- приоритета для всех потоков;

- минимальный и максимальный размер рабочего множества страниц в ОП.

Нити (Fiber) – позволяют программисту управлять выполнением участков программы.

Функции ОС по управлению процессами и потоками.

1. создание и завершение процессов и потоков;

2. получение информации о процессах и потоках;

3. изменение приоритета процессов и потоков;

4. синхронизация потоков.

Процесс может породить другой процесс, используя функцию

CreateProcess();

Рисунок 5 – порождение процесса

Процесс Пр1порождает процесс Пр2, который в свою очередь порождает процессы Пр3 и Пр4.

Диспетчеризация потоков. Дисциплины диспетчеризации

Известные дисциплины диспетчеризации делятся на:

- бесприоритетные (в современных ОС практически не используются);

- приоритетные.

Приоритетные дисциплины делятся на дисциплины:

- с относительными приоритетами;

- с абсолютными приоритетами.

Дисциплины с абсолютными приоритетами делятся на дисциплины:

- с фиксированными приоритетами;

- с динамическими приоритетами.

В Win32 используется дисциплина диспетчеризации с абсолютными приоритетами – с фиксированными и динамическими приоритетами.

Уровни приоритета в Win32. Классы приоритетов процессов и потоков

Используется 32 уровня приоритета – уровень 31 самый высокий, 0 – самый низкий. Уровни приоритета разбиты на 3 группы (см. рис. 6).

Рисунок 1- 6 – группы приоритетов потоков

Приоритет потока равен базовому значению приоритета потока, к которому может быть добавлена динамическая составляющая. Динамическая составляющая добавляется при определенных условиях операционной системой к значениям приоритета потока в интервале от 1 до 14.

Базовый приоритет потока Win32 устанавливается, исходя из класса приоритета его процесса и уровня относительного приоритета.

В Win32 определены следующие классы приоритета процесса:

- реального времени – RealTime со значением 24;

- высокий – High со значением 13;

- выше среднего – Above normal со значением 10;

- обычный – Normal со значением 8;

- ниже среднего – Below normal со значением 6;

- низкий – Idle со значением 4.

В Win32 определены следующие уровни относительного приоритета потока:

- Time Critical;

- Highest;

- Above Normal;

- Normal;

- Below Normal;

- Lowest;

- Idle.

Таблица 1. Базовые значения приоритета потоков в Win 32

Не все значения приоритета могут быть установлены.

Установка базового приоритета потока выполняется в два этапа. На первом этапе с помощью функции Res: = SetPriorityClass (Handle, Class) устанавливается базовый класс приоритета процесса. Затем с использованием функции

Res: = SetThreadPrioriry (Handle, Prioritet)

задается базовый приоритет потока.