-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy path3.5.html
76 lines (64 loc) · 8.83 KB
/
3.5.html
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Управление процессором, процессы и ядро, сегментация виртуального адресного пространства</title>
<link rel="stylesheet" href="./css/index.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>Управление процессором, понятие процесса и ядра, сегментация виртуального адресного пространства процесса</h1>
<div class="navigation-buttons">
<a href="3.4.html" class="button">⬅ Назад</a>
<a href="3.6.html" class="button">Вперёд ➡</a>
</div>
<h2>Управление процессором</h2>
<p><strong>Управление процессором</strong> — это задача операционной системы, включающая распределение процессорного времени между задачами, планирование выполнения процессов и потоков, а также управление переключением контекста между ними. Основная цель управления процессором — эффективное использование процессорных ресурсов, минимизация простоев и обеспечение многозадачности.</p>
<h3>Основные функции управления процессором</h3>
<ul>
<li><strong>Планирование процессов:</strong> ОС распределяет процессорное время между процессами с учётом их приоритетов и состояния.</li>
<li><strong>Переключение контекста:</strong> При переключении между процессами ОС сохраняет состояние текущего процесса и загружает состояние следующего, что позволяет процессам выполняться независимо.</li>
<li><strong>Синхронизация процессов:</strong> ОС обеспечивает синхронизацию и координацию между процессами, чтобы предотвратить конфликт при доступе к общим ресурсам.</li>
<li><strong>Обработка прерываний:</strong> Процессор приостанавливает текущую задачу и обрабатывает внешние сигналы (прерывания), что позволяет ОС быстро реагировать на события.</li>
</ul>
<h2>Понятие процесса и ядра</h2>
<h3>Процесс</h3>
<p><strong>Процесс</strong> — это выполняемая программа, которая включает код, данные и системные ресурсы, необходимые для её выполнения. Процесс является основной единицей выполнения в операционной системе. Каждому процессу выделяется собственное виртуальное адресное пространство, которое обеспечивает изоляцию от других процессов.</p>
<h4>Основные компоненты процесса:</h4>
<ul>
<li><strong>Код программы:</strong> Инструкции, выполняемые процессором.</li>
<li><strong>Данные:</strong> Переменные, статические данные и глобальные данные программы.</li>
<li><strong>Системные ресурсы:</strong> Файлы, устройства ввода-вывода и другие ресурсы, которые процесс использует.</li>
<li><strong>Контекст выполнения:</strong> Регистр процессора и другие данные, которые сохраняются при переключении между процессами.</li>
</ul>
<h3>Ядро</h3>
<p><strong>Ядро</strong> — это центральная часть операционной системы, которая управляет аппаратными ресурсами и обеспечивает основные функции, такие как управление памятью, процессами, файловой системой и сетью. Ядро работает в привилегированном режиме процессора, что позволяет ему выполнять критически важные операции.</p>
<h4>Режимы работы ядра:</h4>
<ul>
<li><strong>Режим пользователя:</strong> Программы и процессы выполняются в ограниченном режиме, не имея прямого доступа к аппаратным ресурсам.</li>
<li><strong>Режим ядра:</strong> Ядро выполняет привилегированные команды и имеет полный доступ к аппаратным ресурсам.</li>
</ul>
<h2>Сегментация виртуального адресного пространства процесса</h2>
<p><strong>Виртуальное адресное пространство</strong> процесса — это логическое пространство адресов, доступное каждому процессу для хранения данных, кода и других ресурсов. Оно изолировано от других процессов и отображается на физическую память с помощью механизмов управления памятью.</p>
<h3>Основные сегменты виртуального адресного пространства</h3>
<ul>
<li><strong>Сегмент кода:</strong> Содержит машинные инструкции программы, которые процессор выполняет. Обычно доступен только для чтения.</li>
<li><strong>Сегмент данных:</strong> Хранит глобальные переменные и статические данные. Обычно поддерживает операции чтения и записи.</li>
<li><strong>Сегмент кучи:</strong> Используется для динамического распределения памяти во время выполнения программы. Размер кучи может изменяться в зависимости от потребностей приложения.</li>
<li><strong>Сегмент стека:</strong> Используется для хранения локальных переменных и информации о функциях во время их вызова. Стек растёт и уменьшается по мере вызова и завершения функций.</li>
</ul>
<h3>Преимущества сегментации виртуального адресного пространства</h3>
<ul>
<li><strong>Изоляция процессов:</strong> Каждый процесс имеет своё виртуальное адресное пространство, что предотвращает доступ к памяти других процессов.</li>
<li><strong>Гибкость:</strong> Сегментация позволяет ОС динамически распределять память, адаптируясь к нуждам каждого процесса.</li>
<li><strong>Безопасность:</strong> Доступ к сегментам памяти регулируется, что защищает данные от случайного или злонамеренного изменения.</li>
</ul>
<h2>Заключение</h2>
<p>Управление процессором, процессы и сегментация виртуального адресного пространства играют ключевую роль в организации многозадачной работы операционной системы. Механизмы управления процессами и памятью обеспечивают эффективное распределение ресурсов и надёжность работы приложений.</p>
</div>
<div class="navigation-buttons">
<a href="3.4.html" class="button">⬅ Назад</a>
<a href="3.6.html" class="button">Вперёд ➡</a>
</div>
</body>
</html>