3.4 行程

目錄

  • Process Definition
  • Program vs Process
  • Process STD
  • PCB, context switching
  • CPU Scheduling algorithm
  • Thread 執行緒

Process Definition

執行中的程式 (即：程式碼 + 當前執行環境)

  • 執行環境為：
    • CPU register 暫存器
    • Programming counter 程式計數器
    • Stack
    • Process state 狀態
    • Data section
    • Code section

Program and Process Compare

Program Process
Passive 被動 Active 主動
A field stored in the disk 有 programming counter

Process STD (State Transitive Diagram) 行程狀態轉換圖

Scheduler 種類

  1. LTS (Long Term Scheduler)
    Def: 從 Job Queue 挑選 Job 進入 Memory 之中, 使其來到 Ready 的狀態
    特色：
    1. 執行頻率不高
    2. 可控制 Multiprogramming Degree (分支度) 大小
    3. 可挑 I/O 和 CPU bounded job 為一適當比例
    4. 批次常用, 分時, 即時少用
  2. STS (Short Term Scheduler)
    Def: 從 Ready Queue 挑一 process, 使之獲得 CPU, 進入 Running 狀態
    特色：
    1. 執行頻率高
    2. 各系統皆使用 (因為每個系統皆有 CPU, 因此需要)
  3. MTS (Medium Term Scheduler)
    Def: 當 Memory 不足時, 由 MTS 挑部分的 process 將之 swap out, 待日後 Memory 有空間時, 再將之 swap in
    MTS 所挑選的部分為：1. priority 低的 process 2. waiting time 過長
    圖：

PCB (Process Control Block)

Def: 為方便管理 process 的相關資訊, 故將之集合成一記錄區塊, 謂之 PCB
圖：

Context Switching (內文轉換)

Def: 當 process P1 需 wait I/O 時, 則 CPU 將切換給 P2, 此時需將 P1 的 PCB 保存, P2 的 PCB 載入
影響 context switching 效能大多為硬體的層次如：

  • CPU register 數量
  • Memory access speed
  • 是否提供特殊指令
    圖示：