12. Створення, призупинення, відновлення, зміна пріоритету процесу. Діаграма стану процесів з операціями призупинки та відновлення

Найважливішою частиною ОС, що безпосередньо впливає на функціонування обчислювальної машини, є підсистема управління процесами.

Для кожного новоств. процесу ОС генерує системні інформаційні структури, які містять дані про потреби процесу в ресурсах обчислювальної системи, а також про фактично виділені йому ресурси. Процес можна також визначити як заявку на споживання системних ресурсів. Щоб процес міг бути виконаний, ОС повинна призначити йому область оперативної пам'яті, в якій будуть розміщені коди і дані процесу, а також надати йому необхідну кількість процесорного часу. Крім того, процесу може знадобитися доступ до таких ресурсів, як файли і пристрої введення-виведення.

У інформаційні структури процесу часто включаються допоміжні дані, що характеризують історію перебування процесу в системі, його поточний стан, ступінь привілейованості процесу. Дані такого роду можуть враховуватися ОС при прийнятті рішення про надання ресурсів процесу.

У мультипрограмній ОС одночасно може існувати кілька процесів. Частина процесів породжується з ініціативи користувачів і їх додатків (користувацькі процеси). Інші процеси (системні)ініціалізуються самою ОС для виконання своїх функцій.

Оскільки процеси часто одночасно претендують на одні й ті ж ресурси, то в обов'язки ОС входить підтримка черг заявок процесів на ресурси.

Важливим завданням ОС є захист ресурсів, виділених даному процесу, від інших процесів. Одним з найбільш ретельно захищених ресурсів процесу є області оперативної пам'яті, в якій зберігаються коди і дані процесу. Сукупність усіх областей оперативної пам'яті, виділених ОС процесу, називається його адресним простором. Кажуть, що кожен процес працює у своєму адресному просторі, маючи на увазі захист адресних просторів, що здійснює ОС. Захищаються і інші типи ресурсів: файли, зовнішні пристрої і т.д. ОС може не тільки захищати ресурси, а й організовувати їх спільне використання, наприклад дозволяти доступ до деякої області пам'яті декільком процесам .

Протягом періоду існування процесу його виконання може бути багаторазово перерване і продовжене. Щоб відновити виконання процесу, необхідно відновити стан його операційного середовища. Стан операційного середовища ідентифікується станом регістрів і програмного лічильника, режимом роботи процесора, покажчиками на відкриті файли, інформацією про незавершені операції введення-виведення, кодами помилок виконуваних даним процесом системних викликів і т.д. Ця інформація називається контекстом прогресу. При зміні процесу відбувається перемикання контекстів .

ОС бере на себе також функції синхронізації процесів, що дозволяють процесу припиняти своє виконання до настання якої-небудь події в системі.

В ОС немає однозначної відповідності між процесами і програмами. Один і той же програмний файл може породити кілька паралельно виконуваних процесів, а процес може в ході свого виконання змінити програмний файл і почати виконувати іншу програму.

Для реалізації складних програмних комплексів корисно буває організувати їх роботу у вигляді декількох паралельних процесів , які періодично взаємодіють один з одним і обмінюються деякими даними. Так як ОС захищає ресурси процесів і не дозволяє одному процесу писати або читати з пам'яті іншого процесу, то для оперативної взаємодії процесів ОС повинна надавати особливі засоби, які називають засобами взаємодії між процесами .

Таким чином, підсистема управління процесами планує виконання процесів, тобто розподіляє процесорний час між декількома одночасно існуючими в системі процесами, займається створенням і знищенням процесів, забезпечує процеси необхідними системними ресурсами, підтримує синхронізацію процесів, а також забезпечує взаємодію між процесами .