Betriebssysteme. Dipl.-Ing.(FH) Volker Schepper

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2 1. Der Prozess beginnt im Zustand Erzeugt, nachdem sein Vaterprozess den Systemaufruf fork() (s.u.) abgesetzt hat. In diesem Zustand wird der Prozess-Kontext initialisiert.

3 2. Ist diese Aufbauphase abgeschlossen, geht der Prozess in den Zustand Bereit über.

4 3. Irgendwann kommt dieser Prozess zur Ausführung und geht in den über, in dem er seinen Teil des fork()-systemaufrufs beendet.

5 4. Nach Beendigung des Systemaufrufs geht der Prozess in den über und arbeitet darin weiter.

6 5. Nach einiger Zeit wird der Prozessor durch den Zeitgeber unterbrochen (clock tick) und der Prozess geht wieder in den über, um diese Unterbrechung zu bedienen.

7 6. Nachdem der Interrupt-Handler die Unterbrechung abgearbeitet hat, wird vom Kern entschieden, ob ein anderer Prozess zur Ausführung kommen soll. Ist dies der Fall, geht unser Prozess in den Zustand Entzogen über und ein anderer Prozess wird aktiv. Einem Prozess im kann der Prozessor erst unmittelbar vor Rückkehr in den durch Vorrangunterbrechung (preemption) werden.

8 7. Zurück zu unserem Prozess: Nach einer Weile kommt er wieder an die Reihe und geht in den über.

9 8. Führt nun der Prozess einen Systemaufruf aus, geht er wieder in den über.

10 9. Angenommen, die Erledigung des Systemaufrufs verlangt einen Zugriff auf Platte und der Prozess muss auf die Beendigung der Ein-/Ausgabe warten: Er geht dann in den Zustand Blockiert über und ein anderer Prozess kann zur Ausführung kommen. Ein Prozess, der im auf ein Ereignis wartet, wird von einem anderen Prozess verdrängt.

11 10. Nach einer Weile, in der andere Prozesse zur Ausführung kommen, wird der Kern durch eine Unterbrechung (I/O-Interrupt) informiert, dass die Ein-/Ausgabe abgeschlossen ist. Aufgabe der Unterbrechungsbehandlungsroutine (Interrupt-Handler) ist es, alle Prozesse, die auf dieses Ereignis gewartet haben, aufzuwecken, d.h. in den Zustand Bereit zu bringen.

12 11. Nun kann der Beispielprozess wieder aktiv werden () und den Systemaufruf beenden.

13 12. Danach kehrt er in den zurück.

14 13. Will sich ein Prozess beenden, führt er den Systemaufruf exit() aus, geht also in den. 14. Der letzte Zustand eines Prozesses ist, in dem nur noch Rückgabewerte für den Vaterprozess aufbewahrt werden.

15 14. Der letzte Zustand eines Prozesses ist, in dem nur noch Rückgabewerte für den Vaterprozess aufbewahrt werden.

16 Scheduling & Dispatching Das Scheduling trifft die Auswahl eines Prozesses, dass im Zustand (ready) sich befindet. Unter Dispatching versteht man die Realisierung des eigentlichen Kontextwechsels. Der Scheduler übergibt dem Dispatcher die Informationen welcher Prozess als nächster aktiv werden soll.

17 UNIX Scheduler Scheduler arbeitet nach dem Time-Sharing Prinzip in Kombination mit einer Prioritätsregelung.

18 UNIX Prozesswechsel UNIX erlaubt einen Prozesswechsel (context switch) wenn: ein Prozess auf ein Ereignis wartet ein Prozess sich beendet ein Prozess von in den wechseln könnte, aber ein anderen Prozess mit höherer Priorität geworden ist.

19 Prozesshierarchie /bin/sh PID = 2 /etc/init PID = 1 /~/user1 PID = 4 /~/user1a PID = 6 /bin/sh PID = 3 /~/user1b PID = 7 Jeder Prozess erhält eine Prozessnummer (PID = Process-ID). Die Prozessnummer ist eine positive Integer-Zahl, dadurch lassen die Prozesse eindeutig identifizieren.

20 Prozesshierarchie Jeder Child-Prozess erhalt auch die Prozess-ID von seinem Erzeuger (PPID = Parent PID).

21 Prozess-Synchronisation Prozess werden i. d. R. völlig unabhängig ausgeführt.

22 Pidstat Linux Prozessüberwachung # pidstat Linux (info) _i686_ (4 CPU) 18:14:04 PID %usr %system %guest %CPU CPU Command 18:14:04 1 0,00 0,00 0,00 0,00 1 init 18:14:04 4 0,00 0,00 0,00 0,00 0 ksoftirqd/0 18:14:04 9 0,00 0,00 0,00 0,00 2 migration/2 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 2 ksoftirqd/2 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 3 migration/3 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 0 sync_supers 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 1 bdi-default 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 3 khungtaskd 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 0 kjournald 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 2 udevd 18:14: ,00 0,00 0,00 0,00 2 edac-poller 17:02: ,00 0,00 0,00 0,00 0 kdeinit4

23 Übung init PID: 1 kdeinit PID: 1826 sh PID: 709 inetd PID: 1162 httpd PID: 1297 syslogd PID: 442 kdeinit PID: 1826 kdeinit PID: 1826 sh PID: 709 sh PID: 709 sh PID: 709 sh PID: 709 sh PID: 709 sh PID: 709

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