Обчислювальні процеси.
Обчислювальним називається процес розв`язання різноманітних задач на ЕОМ. У свою чергу, безпосередньому розв`язанню задач на комп`ютері передує досить складна та трудомістка послідовність дій, необхідних для підготовки обчислювального процесу. Дуже часто процес підготовки задачі до розв`язання становить 90 – 95%, а безпосереднє розв`язання лише 5 – 10% від загального часу.
Розв’язання будь-якої задачі на ЕОМ складається з кількох етапів, а саме:
– постановка завдання (з’ясування кінцевої мети і розроблення загального підходу до досліджуваної проблеми);
– формалізація (побудова математичної моделі розглядуваного явища);
– вибір (або розроблення) методу розв’язування;
– розроблення алгоритму(побудова розв’язання у формі алгоритму, що складається зі скінченної послідовності інструкцій, кожна з яких має чіткий зміст і може бути виконана з певними обчислювальними затратами за скінченний час);
– складання програми (подання алгоритму у формі, зрозумілій ЕОМ);
– відладка програми (перевірка її візуально та виявлення помилок у процесі компіляції;
– обчислення та обробка результатів (отримання розв’язку задачі шляхом виконання завершеної програми).
Поряд з цими етапами користувач у процесі розв’язування задачі може виконувати також наступні:
– вибір мови програмування;
– опис структури даних;
– оптимізація програми;
– тестування;
– документування та ін.
Діаграма станів процесу.
Процес може знаходитись в активному та пасивному стані. В активному стані процес може брати участь в конкуренції за використання ресурсів, а в пасивному він тільки відомий системі і в конкуренції участі не приймає. В пасивному стані процес знаходиться тільки в системах реального часу.
ОС реального часу це система, в якій заздалегідь визначений час реакції системи на певні запити.
Активний процес може бути в одному з активних станів:
Виконання, коли всі ресурси, які вимагає процес виділені, в цьому стані в кожен момент часу може знаходитися тільки один процес, якщо мова йде про одно процесорні систему.
Готовності до виконання, процес готовий до виконання, але необхідні ресурси зайняті, і коли вони йому надані він перейде в стан виконання.
Стан блокування або очікування, ресурси що вимагаються не можуть бути надані, або не закінчена операція І/0.
За час існування процес може багато разів змінювати свій стан.
Процес з машинного стану може перейти в стан готовності в наступних випадках:
За командою користувача
У разі вибору з черги планувальником
У випадку іншої задачі
По перериванню від зовнішнього пристрою
При настанні запланованого часу запуску
А із стану виконання:
Коли процес завершується тоді він передає супервізору інформацію про своє завершення і супервізор передає його або в список пасивних процесів (системі реального часу) або він знищується
Процес переводиться супервізором в стан готовності до виконання.
Процес блокується або в наслідок операцій введення/виведення, або якщо йому не може бути наданий ресурс який необхідний на данний час, або по команді оператора на при зупинку задачі.
Якщо закінчилася операція введення/виведення, або звільнився необхідний ресурс процес розблоковується і переходить в стан готовності до виконання. В одно процесорному ПК в кожний момент часу може виконуватися тільки один процес але декілька можуть бути в стані готовності, а деякі можуть бути заблоковані. Тому ствоюються 2 списки (список готових до виконання, а другий список заблокованих задач):
Впорядкований за пріоритетом і перший в списку отримає процесорний час
Не впорядкований