1.2.3. Prubeh vykonavani procesu

• Uzivatel uvede ulohu do stavu predana, pokud ji I/O dispecer za pomoci modulu spooling je schopen vyhradit dostatecne misto na pevnem disku.
• Tim uloha prechazi do stavu prijata a ujima se ji planovac uloh:
  • dotaz na pozadovanou kapacitu operacni pameti u modulu pridelovani pameti
  • dotaz na pozadovane periferie u I/O dispecera
  • jestlize se obeho dostava, je volan dispecer, aby vytvoril prislusne zaznamy a modul pridelovani pameti, aby procesu pridelil dostatecnou operacni pamet.

Obr. 3 Prechod mezi stavy procesu v OS

• Potom je uloha zavedena do pameti a ji odpovidajici proces je ve stavu pripraven. Ujima se ho planovac procesu a jakmile je mozne uloze pridelit procesor, planovac to udela.
• Procesor je uloze pridelen pouze na urcitou dobu. Pokud behem ni uloha neni dokoncena, dispecer ulozi stav registru a procesu, planovac procesu ji procesor odebere a vrati do stavu pripraven.
• Je-li uloha ve stavu probihajici a zada o cteni ze souboru (nebo jinou I/O operaci), modul spravy souboru vola modul pridelovani periferii, aby zahajil cteni (nebo jinou I/O operaci). Modul pridelovani periferii ji zahaji a zaroven pozada planovac procesu, aby proces prevedl do stavu cekajici. Je-li I/O operace dokoncena, je patricny signal preruseni vyhodnocen jako zadost o navraceni ulohy do stavu pripraven.
• Pokud je uloha ve stavu probihajici dokoncena, modul pridelovani periferii ji odebere predelene periferie, modul pridelovani pameti uvolni pamet, ktera byla uloze alokovana a planovac procesu ji odebere procesor. Tim je vypocet ulohy ukoncen.

1.2.4. Hierarchicka struktura OS, virtualni pocitac

OS umoznuje ovladani pocitace na prijatelne urovni. Ke strojovym instrukcim pocitace prida mnozinu svych prikazu, ktere strojove instrukce pouzivaji. Vznika mnozina instrukci virtualniho pocitace. Uzivatelske programy zpracovava virtualni pocitac.

Obr. 4 Virtualni pocitac

U velkych systemu neni mozne resit OS jako jediny program =>

1. Klicove funkce pouzivane mnoha systemovymi moduly vcleneny do "vnitrniho virtualniho pocitace"
2. Jine funkce jsou ve vlastnim virtualnim pocitaci a jsou provadeny v podstate stejne jako uziv. procesy

Obr. 5 Jednoducha struktura virtualniho pocitace

Kam tedy s jednotlivymi moduly OS?

• procesy OS mohou byt spolu ruzne provazane (napr. mohou komunikovat); lze je usporadat do tzv. vrstev procesu. (tady vznika modularni programovani)
• v hierarchickem systemu je dovoleno volat pouze moduly na stejne nebo nizsi urovni
• ktere fce na kterou uroven?

  Na nejnizsi urovni musi byt funkce, ktere jsou volany vsemi moduly, funkce jejichz ulohou je pridelovani prostredku:

  • P operace - zaznamenavaji prideleni nebo zadost o prideleni prostredku, synchronizuji zadosti (operace cekej na semaforu);
  • V operace - zaznamenavaji, ze byl prostredek uvolnen (operace signal na semaforu);

Tyto operace se provadeji nad datovou strukturou zvanou semafor.

Zadost o prostredek -> P operace nad semaforem onoho prostredku -> je-li semafor otevren, P operace ho preveden do stavu uzavren a jeji provedeni konci. Je-li puvodne semafor uzavren prevede P operace zadajici proces do stavu cekajici a jeji provedeni se ukonci.

Uvolneni prostredku -> V operace nad semaforem -> prevede jeden z cekajicich procesu do stavu pripraven; pokud zadny takovy proces neni, prevede semafor do stavu otevren.

Obr. 6 Hierarchicka struktura operacniho systemu

Priklady primitivnich funkci na ruznych urovnich jadra:

uroven 1: modul pridelovani procesoru na nizsi urovni

• provadeni P operaci
• provadeni V operaci
• planovani procesu - multiprogramovani

uroven 2: modul pridelovani pameti

• pridel pamet
• uvolni pamet

uroven 3: modul pridelovani procesoru na vyssi urovni

• vytvor / zrus proces
• zasli / prijmi zpravu mezi procesy
• zastav proces
• zahaj proces

uroven 4: modul pridelovani perifernich zarizeni:

• sleduj stav vsech I/O zarizeni
• naplanuj I/O operace
• zahaj I/O proces

uroven 5: modul ovladani systemu souboru

• vytvor / zrus soubor
• otevri / uzavri soubor
• operace cteni a zapisu do souboru

Priklad:

Pouzijme analogii mezi operacnim systemem a tesarem, ktery stavi dum. Jeho zakladni pouzivane soucastky jsou hrebiky, sklo, cement, tmel a drevo.

1. S jakymi problemy se potyka, pokud nema zadne prefabrikaty (polotovary)?
2. Necht ma tesar k dispozici tyto prvky vyssi urovne, napr. okna, dvere apod.?

V prvnim pripade bude mit tesar kazdopadne vice prace.

• musi polotovary sam vyrabet - protoze se bez nich stejne neobejde a jeho vytvory budou jiste horsi nez vyrobky specialistu
• jeho pracoviste nebude prilis prehledne, protoze bude potreba spousty zakladnich surovin
• tesar sam se vice nadre, protoze musi vsechno delat sam

V druhem pripade bude vsechno snazsi.

• tesar vyuzije kvalifikovane prace specialistu - zkvalitneni vystupu a urychleni prace
• staveniste bude prehledne, protoze nebude potreba tolik surovin

Zpet Obsah Vpred