Processes• This lecture starts a cl

Processes
• This lecture starts a class segment that covers processes,
threads, and synchronization
• These topics are perhaps the most important in this class
• You can rest assured that they will be covered in the exams
• Today’s topics are processes and process management
• What are the units of execution?
• How are those units of execution represented in the OS?
• What are the possible execution states of a process?
• How does a process move from one state to another?



Users, Programs
• Users have accounts on the system
• Users launch programs
• Many users may launch the same program
• One user may launch many instances of the same
program
• Then what is a process?



The Process
• The process is the OS abstraction for execution
• It is the unit of execution
• It is the unit of scheduling
• It is the dynamic execution context of a program
• A process is sometimes called a job or a task or a
sequential process
• Real life analogy?



Analogy: A robot taking CS317
• Program: steps for attending the lecture
• Step 1: walk to LAB622
• Step 2: find a seat
• Step 3: listen (or sleep)
• Process: attending the lecture
• Action
• You are all in the middle of a process



So what is a process?
• A process is a program in execution
• It is one executing instance of a program
• It is separated from other instances
• It can start (“launch”) other processes
• It can be launched by them



Process State
• A process has an execution state that indicates what it is
currently doing
• Running: Executing instructions on the CPU
• It is the process that has control of the CPU
• How many processes can be in the running state simultaneously?
• Ready: Waiting to be assigned to the CPU
• Ready to execute, but another process is executing on the CPU
• Waiting: Waiting for an event, e.g., I/O completion
• It cannot make progress until event is signaled (disk completes)
• As a process executes, it moves from state to state
• Unix “ps”: STAT column indicates execution state



Questions
• What state do you think a process is in most of the
time?
• For a uni-processor machine, how many processes
can be in running state?
• Benefit of multi-core?



Process Components
• Process State
• new, ready, running, waiting, terminated;
• Program Counter
• the address of the next instruction to be executed for this
process;
• CPU Registers
• index registers, stack pointers, general purpose registers;
• CPU Scheduling Information
• process priority;
• Memory Management Information
• base/limit information, virtual->physical mapping, etc
• Accounting Information
• time limits, process number; owner
• I/O Status Information
• list of I/O devices allocated to the process;
• An Address Space
• memory space visible to one process



Instances of Programs
• The address was always the same
• But the values were different
• Implications?
• The programs aren’t seeing each other
• But they think they’re using the same address
• Conclusions
• addresses are not the “physical memory”
• How?
• Memory mapping
• What is the benefit?



Process Data Structures
How does the OS represent a process in the kernel?
• At any time, there are many processes in the system, each in its
particular state
• The OS data structure representing each process is called the
Process Control Block (PCB)
• The PCB contains all of the info about a process
• The PCB also is where the OS keeps all of a process’ hardware
execution state (PC, SP, regs, etc.) when the process is not
running
• This state is everything that is needed to restore the hardware to the
same state it was in when the process was switched out of the
hardware



Why we need PCB?
• Analogy: car seat memory
• If Yoon and doctor Im share the same
car, need to re-adjust seat every time we
switch

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กระบวนการ•บรรยายนี้เริ่มเซกเมนต์ระดับที่ครอบคลุมกระบวนการหัวข้อ และซิงโครไนส์•หัวข้อเหล่านี้มีบางทีที่สุดสำคัญในชั้นนี้•คุณสามารถวางใจว่า พวกเขาจะสามารถครอบคลุมในข้อสอบ•หัวข้อวันนี้คือ กระบวนการและกระบวนการจัดการ•หน่วยปฏิบัติการคืออะไร•วิธีหน่วยของการดำเนินการแสดงในระบบปฏิบัติการหรือไม่•รัฐการดำเนินการเป็นไปได้ของกระบวนการคืออะไร•วิธีกระบวนการย้ายจากสถานะหนึ่งไปยังอีกหรือไม่ผู้ใช้ โปรแกรม•ผู้ใช้มีบัญชีบนระบบ•ผู้ใช้เปิดใช้โปรแกรม•ผู้ใช้จำนวนมากอาจเปิดโปรแกรมเดียวกัน•ผู้ใช้หนึ่งรายอาจเปิดใช้อินสแตนซ์หลายของเดียวกันโปรแกรม•แล้ว มีกระบวนการอะไรกระบวนการ•การเป็น abstraction OS สำหรับการดำเนินการ•เป็นหน่วยดำเนินการ•เป็นหน่วยของการวางแผน•เป็นบริบทการดำเนินการแบบไดนามิกของโปรแกรม• A กระบวนการบางครั้งเรียกว่าการงานหรืองานหรือกระบวนการตามลำดับ•เปรียบเทียบชีวิตจริงหรือไม่เปรียบเทียบ: หุ่นยนต์ทำ CS317•โปรแกรม: ขั้นตอนการเข้าร่วมการบรรยาย•ขั้นตอนที่ 1: เดินไป LAB622•ขั้นตอนที่ 2: ค้นหานั่ง•ขั้นตอนที่ 3: ฟัง (หรือนอน)•กระบวนการ: เข้าร่วมการบรรยาย•การดำเนินการ•คุณอยู่ในระหว่างกระบวนการทั้งหมดดังนั้น อะไรคือกระบวนการกระบวนการ• A เป็นโปรแกรมในการดำเนินการ•เป็นหนึ่งดำเนินการอินสแตนซ์ของโปรแกรม•มันถูกแยกออกจากอินสแตนซ์อื่น ๆ•จะสามารถเริ่มต้น ("เปิด") กระบวนการอื่น ๆ•สามารถเปิดใช้ โดยพวกเขาสถานะของกระบวนการ•เป็นกระบวนการที่มีสถานะการดำเนินการว่ามันคืออะไรทำอยู่ในปัจจุบัน•ทำงาน: ดำเนินการคำสั่งใน CPU•เป็นกระบวนการที่มีการควบคุมของ CPU•กระบวนการสามารถอยู่ในสถานะทำงานพร้อมกัน•พร้อม: รอให้กับ CPU•พร้อมที่จะดำเนินการ แต่การดำเนินการอื่นกำลังดำเนินการบน CPU•รอ: รอเหตุการณ์ เช่น ความสมบูรณ์ของ I/O•ก็ไม่ทำให้ความคืบหน้าจนกว่าสัญญาณเหตุการณ์ (ดิสก์เสร็จสมบูรณ์)•เป็นกระบวนการดำเนินการ ย้ายจากรัฐ• Unix "ps": STAT คอลัมน์บ่งชี้สถานะการดำเนินการคำถาม•สิ่งรัฐคุณคิดว่า กระบวนการจะเป็นการเวลา•สำหรับเครื่องประมวลผลยูนิ กระบวนการสามารถอยู่ในสถานะการทำงาน•ประโยชน์ของหลายหลักหรือไม่ส่วนประกอบกระบวนการ•กระบวนการรัฐ•ใหม่ พร้อม ทำงาน รอ จบ•โปรแกรมเคาน์เตอร์•อยู่ของคำสั่งถัดไปเพื่อดำเนินการนี้กระบวนการ• CPU ลงทะเบียน•ดัชนีทะเบียน ตัวชี้สแตก ทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไป• CPU ข้อมูลการจัดกำหนดการ•กระบวนการสำคัญ •ข้อมูลการจัดการหน่วยความจำ•ฐาน/ข้อมูลวงเงิน เสมือน--> แผนที่ทางกายภาพ ฯลฯ•บัญชีข้อมูล•เวลา หมายเลขกระบวนการ เจ้าของ• I/O สถานะข้อมูล•รายการอุปกรณ์ I/O ที่ปันส่วนไปยังกระบวนการ•เป็นพื้นที่ที่อยู่•หน่วยความจำพื้นที่มองเห็นกระบวนการหนึ่งอินสแตนซ์ของโปรแกรม•อยู่เสมอ• But the values were different• Implications?• The programs aren’t seeing each other• But they think they’re using the same address• Conclusions• addresses are not the “physical memory”• How?• Memory mapping• What is the benefit?Process Data StructuresHow does the OS represent a process in the kernel?• At any time, there are many processes in the system, each in itsparticular state• The OS data structure representing each process is called theProcess Control Block (PCB)• The PCB contains all of the info about a process• The PCB also is where the OS keeps all of a process’ hardwareexecution state (PC, SP, regs, etc.) when the process is notrunning• This state is everything that is needed to restore the hardware to thesame state it was in when the process was switched out of thehardwareWhy we need PCB?• Analogy: car seat memory• If Yoon and doctor Im share the samecar, need to re-adjust seat every time weswitch

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กระบวนการ•การบรรยายครั้งนี้เริ่มต้นส่วนชั้นที่ครอบคลุมกระบวนการกระทู้, และการประสาน•หัวข้อเหล่านี้อาจจะเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดในชั้นนี้•คุณสามารถมั่นใจได้ว่าพวกเขาจะได้รับการคุ้มครองในการสอบ•หัวข้อวันนี้มีกระบวนการและการจัดการกระบวนการ•อะไรเป็นหน่วยของการดำเนินการหรือไม่•วิธีการที่หน่วยงานเหล่านั้นของการดำเนินการเป็นตัวแทนในระบบปฏิบัติการ? •อะไรคือรัฐการดำเนินการที่เป็นไปได้ของกระบวนการหรือไม่•วิธีการที่ไม่ย้ายกระบวนการจากรัฐหนึ่งไปยังอีก? ผู้ใช้โปรแกรม•ผู้ใช้มีบัญชีบนระบบ•เปิดโปรแกรมผู้ใช้•ผู้ใช้หลายคนอาจจะเปิดโปรแกรมเดียวกัน•หนึ่งผู้ใช้อาจเปิดหลายๆ กรณีของเดียวกันโปรแกรม•แล้วสิ่งที่เป็นกระบวนการ? กระบวนการ•กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่เป็นนามธรรมระบบปฏิบัติการสำหรับการดำเนินการ•มันเป็นหน่วยของการดำเนินการ• มันเป็นหน่วยของการตั้งเวลา•เป็นบริบทของการดำเนินการแบบไดนามิกของโปรแกรม•กระบวนการบางครั้งเรียกว่างานหรืองานหรือกระบวนการตามลำดับ•เปรียบเทียบชีวิตจริง? คล้ายคลึง: หุ่นยนต์การ CS317 •โปรแกรม: ขั้นตอนการเข้าร่วมการบรรยาย•ขั้นตอนที่ 1: เดินไป LAB622 •ขั้นตอนที่ 2: หาที่นั่ง•ขั้นตอนที่3: ฟัง (หรือนอนหลับ) •กระบวนการ: เข้าร่วมการบรรยาย•การดำเนินการ•คุณทุกคนที่อยู่ตรงกลางของกระบวนการ? ดังนั้นสิ่งที่เป็นกระบวนการ•กระบวนการเป็นโปรแกรมในการดำเนินการ•เป็นหนึ่งตัวอย่างการดำเนินการของโปรแกรม•มันถูกแยกออกจากกรณีอื่นๆ•สามารถเริ่มต้น ("เปิดตัว") กระบวนการอื่น ๆ•มันสามารถที่จะเปิดตัวโดยพวกเขาดำเนินการรัฐ•กระบวนการมีสถานะการดำเนินการที่บ่งชี้ว่าสิ่งที่กำลังทำวิ่ง•: คำแนะนำการดำเนินการบน CPU •เป็นกระบวนการที่มีการควบคุมของ CPU •วิธีการกระบวนการต่างๆสามารถอยู่ในรัฐที่ทำงานพร้อมกัน? •พร้อม: รอที่จะได้รับมอบหมายให้ CPU •พร้อมที่จะดำเนินการ แต่การดำเนินการอื่นจะรันบน CPU •รอ: รอให้เหตุการณ์เช่น I / เสร็จสิ้น O •ไม่สามารถทำให้ความคืบหน้าจนกระทั่งมีการส่งสัญญาณเหตุการณ์ (ดิสก์เสร็จสมบูรณ์) •ในฐานะที่เป็นกระบวนการที่ดำเนินการจะย้ายจากรัฐเพื่อให้รัฐ•ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์"PS": คอลัมน์สถิติบ่งชี้รัฐดำเนินคำถาม•อะไรรัฐที่คุณคิดว่ากระบวนการที่เป็นในส่วนของ? เวลา•สำหรับเครื่องเดียวโปรเซสเซอร์กี่กระบวนการสามารถในการทำงานของรัฐ? •ประโยชน์ของแบบ multi-core? กระบวนการ ส่วนประกอบ•กระบวนการรัฐ•ใหม่พร้อมทำงานรอสิ้นสุด; •โปรแกรมเคาน์เตอร์•อยู่ของการเรียนการสอนต่อไปที่จะดำเนินการในการนี้กระบวนการลงทะเบียน• CPU •ลงทะเบียนดัชนีชี้สแต็ทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไป• CPU ข้อมูลการจัดตารางเวลา •ความสำคัญกระบวนการ•สารสนเทศเพื่อการจัดการหน่วยความจำ•ฐาน/ จำกัด ข้อมูล virtual-> การทำแผนที่ทางกายภาพ ฯลฯ•ข้อมูลบัญชี• จำกัด เวลาจำนวนกระบวนการ เจ้าของ• I / O ข้อมูลสถานะ•รายการของอุปกรณ์I / O ที่จัดสรรให้กับกระบวนการ; •พื้นที่ที่อยู่•พื้นที่หน่วยความจำที่มองเห็นกระบวนการหนึ่งอินสแตนซ์ของโปรแกรม•ที่อยู่เป็นเสมอกัน• แต่มีค่าที่แตกต่างกัน•ผลกระทบ? • โปรแกรมจะไม่มองหน้ากัน• แต่พวกเขาคิดว่าพวกเขากำลังใช้ที่อยู่เดียวกัน•สรุป•อยู่ไม่ได้"หน่วยความจำกายภาพ" •อย่างไร•การทำแผนที่ความจำ•ผลประโยชน์คืออะไร? โครงสร้างข้อมูลขั้นตอนวิธีการเป็นตัวแทนของระบบปฏิบัติการไม่กระบวนการใน kernel หรือไม่•เมื่อใดก็ตามที่มีกระบวนการต่างๆในระบบในแต่ละของรัฐโดยเฉพาะ•ระบบปฏิบัติการโครงสร้างข้อมูลที่เป็นตัวแทนของแต่ละขั้นตอนที่เรียกว่าการควบคุมกระบวนการบล็อก(PCB) • PCB ที่มีทั้งหมดของข้อมูลเกี่ยวกับ กระบวนการ•ความPCB ยังเป็นที่ที่ช่วยให้ระบบปฏิบัติการทั้งหมดของกระบวนการ 'ฮาร์ดแวร์การดำเนินการของรัฐ(PC, SP, Regs ฯลฯ ) เมื่อขั้นตอนนี้ไม่ได้ทำงาน•รัฐนี้เป็นทุกอย่างที่จำเป็นในการเรียกคืนฮาร์ดแวร์ไปที่เดียวกันรัฐก็คือในเมื่อกระบวนการที่ถูกเปลี่ยนออกจากฮาร์ดแวร์ทำไมเราต้องPCB? •เปรียบเทียบ: หน่วยความจำที่นั่งรถ•หากยุนและแพทย์อิ่มแบ่งปันเดียวกันรถจำเป็นต้องปรับที่นั่งทุกครั้งที่เราสลับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กระบวนการ
- การบรรยายนี้เริ่มเรียนส่วนที่ครอบคลุมกระบวนการผลิตและทำข้อมูลให้ตรงกัน

หัวข้อ แต่ละหัวข้อเหล่านี้บางทีที่สำคัญที่สุดในคลาส
- คุณสามารถมั่นใจได้ว่าพวกเขาจะครอบคลุมในการสอบ
- หัวข้อวันนี้มีกระบวนการและขั้นตอนการจัดการ
- สิ่งที่เป็นหน่วยของการประหารชีวิต
- เป็นหน่วยของการเป็นตัวแทนใน OS ?
- อะไรคือที่สุดของกระบวนการรัฐประหาร ?
- ทำไมกระบวนการย้ายจากสถานะหนึ่งไปยังอีก ?




ผู้ใช้ โปรแกรมบริการผู้ใช้มีบัญชีบนระบบ
-
ผู้ใช้เปิดโปรแกรมบริการผู้ใช้หลายคนอาจจะเปิดโปรแกรมเดียวกัน
- ผู้ใช้คนหนึ่งอาจจะเปิดตัวหลายอินสแตนซ์ของแต่ละโปรแกรม

เหมือนกัน แล้วอะไรคือกระบวนการ ?




- ขั้นตอนกระบวนการเป็น OS ที่เป็นนามธรรมสำหรับการดำเนินการ
- มันคือหน่วยปฏิบัติการ
- มันคือหน่วยของการตั้งเวลา
- มันเป็นแบบไดนามิกตามบริบทของโปรแกรม
- กระบวนการบางครั้งเรียกว่างาน หรืองาน หรือกระบวนการ
-
( ชีวิตจริงเปรียบเทียบ ?



คล้ายคลึง : หุ่นยนต์โครงการรับ - cs317
: ขั้นตอนการเข้าร่วมบรรยาย
- ขั้นตอนที่ 1 : เดินไป lab622
- ขั้นที่ 2 : ค้นหานั่ง
- ขั้นตอนที่ 3 : ฟัง ( หรือนอน )
-
: เข้าร่วมฟังบรรยาย กระบวนการการกระทำ - -
คุณทั้งหมด ในช่วงกลางของกระบวนการ



ดังนั้นอะไรคือกระบวนการ ?
- กระบวนการเป็นโปรแกรมในการรัน -
มันเป็นหนึ่งตัวอย่างของโปรแกรม
- มันแยกจากคนอื่น ๆสามารถเริ่มต้น (
-
" เปิด " ) กระบวนการอื่น ๆ - มันสามารถเปิดได้




- กระบวนการของรัฐ กระบวนการมีการบ่งชี้ว่า รัฐ

- มันกำลังวิ่งมาการรันคำสั่งบน CPU
- มันเป็นกระบวนการที่มีการควบคุมของซีพียู
- วิธีการหลายกระบวนการที่สามารถในการทำงานของรัฐได้พร้อมกัน
- พร้อม : รอที่จะมอบหมายให้ CPU
- พร้อมที่จะดำเนินการ แต่ก็คือกระบวนการรันบน CPU
- รอ : รอเหตุการณ์ เช่น I / O -
มันไม่สามารถทำให้ความคืบหน้าจนจบเหตุการณ์เป็นสัญญาณ ( ดิสก์เสร็จสมบูรณ์ )
- เป็นขั้นตอนดำเนินการ มันย้ายจากรัฐ
- ยูนิกซ์ " PS " : สถิติคอลัมน์บ่งชี้รัฐประหาร




ถาม - สถานะอะไรคุณคิดว่าเป็นกระบวนการในส่วนของ
เวลา ? สำหรับเครื่องประมวลผล uni
-
กี่กระบวนการสามารถในการทํางานของรัฐ ? ประโยชน์ของ multi -
- ?





บริการกระบวนการองค์ประกอบกระบวนการรัฐบริการใหม่ , พร้อม , วิ่ง , รอ , ยุติ ;
-
โปรแกรมเคาน์เตอร์