บทที่ 3 การจ่ายงาน (Process Management)

พื้นฐานกรทำงานของคอมพิวเตอร์ หัวใจในการทำงานของระบบปฏิบัติการ คือ การจัดการให้งานหรือโปรแกรมต่าง ๆ ของผู้ใช้ และโปรแกรมของระบบสามารถทำงานได้ เพื่อให้สามารถมองเห็นโครงสร้างและหลักการทำงานของระบบปฏิบัติการได้อย่างชัดเจน

นิยามความหมายของโปรเซส (Process) เป็นโปรแกรมที่กำลังทำงาน เป็นส่วนของโปรแกรมที่กำลังทำงาน งานที่ได้ครองซีพียู

การจัดการกับโปรเซส สร้างโปรเซสและยกเลิกโปรเซส ควบคุมการทำงานของโปรเซส ควบคุมความผิดพลาดแต่ละโปรเซส เตรียมทรัพยากรใช้งานแต่ละโปรเซส ควบคุมการสื่อสารระหว่างโปรเซส

รูปแบบของโปรเซส แสดงการทำงานของระบบหลายโปรแกรม โดยโปรเซสแต่ละโปรเซสที่ทำงานอยู่จะถูกเก็บในหน่วยความจำ ระบบจะทำงานทีละโปรเซสและ สลับการทำงานไปยังโปรเซสอื่น ๆ ใน ระบบ และวนกลับมาใหม่เรื่อย ๆ จนกระทั่งเสร็จงาน One Program Counter Process Switch A B C D

โปรแกรมเคาเตอร์ (Program Counter) รูปแบบของโปรเซส Four Program Counter A B C D แสดงการทำงานของแต่ละโปรเซสในมุมมองของผู้ใช้ แต่ละโปรเซสจะทำงานอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าซีพียูจะมีการสลับเวลาไปทำงานให้กับโปรเซสอื่น โปรเซสที่เหลือจะคอยลำดับงานเพื่อรอการทำงาน เมื่อได้ครองซีพียูและวนรอบกลับมาทำงาน จะทำงานจุดเดิมที่ค้างไว้ โปรแกรมเคาเตอร์ (Program Counter)

รูปแบบของโปรเซส A B C D Time Process แสดงการทำงานของโปรเซส จะเห็นว่าในช่วงเวลาหนึ่งจะมีเพียงโปรเซสเดียวเท่านั้นที่ได้ครองซีพียู ในขณะที่โปรเซสอื่นต้องคอยที่จะครองซีพียู

สถานะของโปรเซส (Process Status) สถานะการทำงาน (Running) สถานะพร้อม (Ready) สถานะติดขัด (Blocked) หรือ สถานะพัก (Suspend)

สถานะของโปรเซส (Process Status) สถานะการทำงาน (Running) เป็นสถานะที่โปรเซสกำลังครอบครองซีพียูอยู่ และใช้ซีพียู ในการทำงาน โดยใช้ซีพียูทำงานตามคำสั่งในโปรแกรมของโปรเซสนั้น

สถานะของโปรเซส (Process Status) สถานะพร้อม (Ready) เป็นสถานะที่โปรเซสคอยที่จะเข้าครองซีพียู หรือพร้อม ที่จะใช้ซีพียูทันทีที่ระบบปฏิบัติการมอบหมายให้ในสถานะนี้ไม่มีการทำงานของโปรเซส แต่การทำงานจะเกิด ขึ้นทันทีที่ได้ครองซีพียู โดยจะทำงานต่อจากงานเดิมที่ทำค้างไว้

สถานะของโปรเซส (Process Status) สถานะติดขัด (Blocked) หรือ สถานะพัก (Suspend) เป็นสถานะที่โปรเซสติดต่อกับอุปกรณ์ หรือคอยเหตุการณ์ใดเหตุการณ์หนึ่งให้เกิดขึ้น โปรเซสในสถานะนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ซีพียูและยังไม่พร้อมที่จะครอบครองซีพียู และเมื่อติดต่อกับอุปกรณ์เสร็จแล้ว หรือได้เหตุการณ์ที่คอยแล้วก็จะกลับเข้ามาในสถานะพร้อม เพื่อคอยการเข้าครองซีพียูเพื่อใช้ในการทำงานต่อไป

ภาพแสดงการเปลี่ยนสถานะของโปรเซส พร้อม สร้าง รอ เสร็จสิ้น ทำงาน ขัดจังหวะ รับโปรเซส ออกจากระบบ การเลือกจ่ายงาน ของกำหนดการ I/O เรียบร้อย

สถานะของโปรเซส (Process Status) เมื่อผู้ใช้สั่งงานผ่านระบบปฏิบัติการ ระบบปฏิบัติการจะมีการเตรียมการสร้างโปรเซสให้กับงานใหม่ที่ส่งเข้ามา โดยโปรเซสที่เข้ามาใหม่ จะเริ่มต้นเป็นโปรเซสในสถานะติดขัดก่อน

ส่วนประกอบของโปรเซส ข้อมูลเพื่อการจัดการโปรเซส ข้อมูลเพื่อการจัดการหน่วยความจำ ข้อมูลเพื่อการจัดการแฟ้ม Register Program counter Program status word Stack pointer Process state Time when process started CPU time used Children's CPU time Time of next alarm Message queue pointer Pending signal bits Process id Various flag bits for Process management Pointer to text segment Pointer to data segment Pointer to bss segment Exit status Signal status Process id Parent process Process group Real uid Effective uid Real gid Effective gid Bit maps for signals Various flag bits for memory management UMASK mask Root directory Working directory File descriptors Effective uid Effective gid System call parameters Various flag bits for File management

ข้อมูลเพื่อการจัดการโปรเซส ค่ารีจีสเตอร์ ทำการเก็บค่าต่าง ๆ ที่ทำงานค้างไว้ในรีจีสเตอร์ ก่อนที่จะปลดปล่อยซีพียู เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการทำงานต่อเมื่อได้ครองซีพียูอีกครั้ง โปรแกรมเคาเตอร์ เพื่อเก็บตำแหน่งปัจจุบันของการทำงานไว้ และ ใช้ค่านี้ในการทำงานต่อเมื่อได้เข้าครองซีพียูใหม่ สถานะของโปรเซสที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน เวลาเริ่มทำงานของโปรเซส เวลาของซีพียูที่ใช้ไปแล้ว

ข้อมูลเพื่อการจัดการหน่วยความจำ พอยน์เตอร์ชี้ไปยังตำแหน่งของโปรเซสในหน่วยความจำเพื่อเก็บตำแหน่งของหน่วยความจำที่ ใช้เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมของแต่ละโปรเซส เพื่อให้สามารถอ้างอิง และนำมาใช้งานได้อย่าง ถูกต้อง พอยน์เตอร์ชี้ไปยังทรัพยากรต่าง ๆ ที่โปรเซสครอบครอง หมายเลขประจำตัวของโปรเซส

ข้อมูลเพื่อการจัดการแฟ้ม ไดเร็กทอรี่ราก เป็นการเก็บที่อยู่ของโปรแกรมของโปรเซสแต่ละโปรเซส เพื่อการอ้างอิง และการนำมาใช้งาน ไดเร็กทอรี่ปัจจุบัน รายละเอียดของแฟ้ม หมายเลขประจำตัวของโปรเซส

จบบทที่ 3 ค่ะ