Управление процессами. API- функции для работы с процессами.

Процесс (process) - это пользовательская программа при ее исполнении в компьютерной системе. Для выполнения процесса требуется ряд ресурсов, включая время процессора, память, файлы, устройства ввода-вывода, сетевые устройства и др.

ОС отвечает за следующие действия, связанные с управлением процессами:

Создание и удаление процессов. При создании процесса необходимо создать в памяти соответствующие системные структуры (таблицу страниц, стек и др.). При удалении процесса память, занимаемая ими, освобождается, а также выполняется закрытие всех файлов и освобождение всех других ресурсов, которые использовал процесс, если последний не сделал этого явно.

Приостановка и возобновление процессов. Выполнение процесса приостанавливается при выполнении синхронного ввода-вывода, а также системного вызова или команды (типа suspend ). Синхронизация процессов. Процессы работают параллельно и при этом конкурируют за общие ресурсы, а также должны в некоторые моменты вычислений ожидать наступления некоторых событий. Для предотвращения возможных конфликтов и несогласованностей, например, race condition - несогласованного доступа к общим данным, при котором один процесс читает старые данные, а другой их в этот же момент обновляет, - ОС предоставляет средства синхронизации (например, семафоры и мониторы, рассмотренные в следующем разделе).

Взаимодействие процессов. При своей параллельной работе процессам необходимо взаимодействие, с целью согласованного решения различных частей одной и той же задачи. Процессы могут взаимодействовать с помощью передачи сообщений друг другу, а также с помощью так называемых условных переменных и рандеву (все эти виды взаимодействия рассмотрены позже). ОС предоставляет все эти средства, в виде системных вызовов, для организации адекватного и удобного взаимодействия процессов.

API- функции для работы с процессами.

 

 

Управление памятью. Api -Функции для работы с виртуальной памятью

В ранних ОС управление памятью сводилось просто к загрузке программы и ее данных из некоторого внешнего накопителя (перфоленты, магнитной ленты или магнитного диска) в память. С появлением мультипрограммирования перед ОС были поставлены новые задачи, связанные с распределением имеющейся памяти между несколькими работающими программами.

Функции ОС по управлению памятью в мультипрограммной системе:

1)Отслеживание свободной и занятой памяти.

2)Выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов.

3)Вытеснение кодов и данных процессов из ОП на диск (полное или частичное), когда размеры основной памяти недостаточны для размещения в ней всех процессов, и возвращение их в ОП, когда в ней освобождается место.

4)Настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.

 

Дополнительные функции:

Динамическое распределение памяти, т.е. выполнение запросов приложений на выделение им дополнительной памяти на время выполнения.

Создание новых служебных информационных структур (описателей процессов и потоков, буферов и др.)

Защита памяти, которая состоит в том, чтобы не позволить выполняемому процессу записывать или читать данные из памяти, назначенной другому процессу.

 

Виртуальная память

Одним из наиболее популярных способов управления памятью в современных ОС является так называемая виртуальная память. Наличие в ОС виртуальной памяти позволяет программисту писать программу так, как будто в его распоряжении имеется однородная ОП большого объема, часто существенно превышающего объем имеющейся физической памяти. В действительности все данные, используемые программой, хранятся на диске и при необходимости частями (сегментами или страницами) отображаются в физическую память. При перемещении кодов и данных между ОП и диском подсистема ВП выполняет трансляцию виртуальных адресов, полученных в результате компиляции и компоновки программы, в физические адреса ячеек ОП.

API виртуальной памяти Win32 (функции VirtualAlloc, VirtualFree, VirtualLock, VirtualUnlock и т.д.) работает с целыми страницами. API “кучи” Win32 может работать с единицами память, определяемыми пользователем.

Функция VitualAlloc распределяет ряда страниц в виртуальном адресном пространстве, а функция VitualAllocEx распределяет ряд страниц в виртуальном адресном пространстве указанного процесса.

LPVOID VitualAlloc ( LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize,

DWORD dwAllocationType, DWORD dwProtect).

LPVOID VitualAllocEx ( HANDLE hProcess, LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize, DWORD dwAllocationType, DWORD dwProtect).

Функция VirtualFree освобождает ряд страниц в виртуальном адресном пространстве. А функция VirtualFreeEx освобождает ряд страниц в виртуальном адресном пространстве указанного процесса.

BOOL VirtualFree(LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize,

DWORD dwFreeType)

BOOL VirtualFreeEx(HANDLE hProcess, LPVOID lpvAddress,

DWORD dwSize, DWORD dwFreeType)

Функция VirtualLock блокирует область виртуального адресного пространства в памяти. А функция VirtualUnLock дает возможность разблокировать указанный ряд страниц в виртуальном адресном пространстве процесса, позволяя системе выгружать эти страницы в файл подкачки по мере необходимости.

BOOL VirtualLock (LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize),

BOOL VirtualUnlock (LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize)

Функция VirtualProtect изменяет установки защиты доступа к области выделенных страниц в виртуальном адресном пространстве. Функция VirtualProtectEx может действовать в виртуальном адресном пространстве других процессов, тогда как VirtualProtect действует толька в рамках вызывающего процесса.

BOOL VirtualProtect(LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize, DWORD dwNewProtect, DWORD pdwOldProtect)

BOOL VirtualProtectEx(HANDLE hProcess, LPVOID lpvAddress, DWORD dwSize, DWORD dwNewProtect, DWORD pdwOldProtect)

 

 

СОЗДАНИЕ ПОТОКА

#include < windows.h>

#include < stdio.h>

DWORD WINAPI MyThread( LPVOID lpParam )

{

 printf(" Parameter = %d\n", *(DWORD*)lpParam);

 return 0;

}

 

VOID main( VOID )

{

DWORD ThreadId, ThreadParameter = 10;

 HANDLE hThread; hThread = CreateThread(

NULL, // атрибуты безопасности по умолчанию

0, // размер стека по умолчанию 

MyThread, // указатель на процедуру создаваемого потока

& ThreadParameter, // аргумент, передаваемый функции потока

 0, // флаги создания по умолчанию

& ThreadId);      // возвращаемый идентификатор потока

 

 if (hThread == NULL) printf(" CreateThread failed." );    

 getchar(); CloseHandle( hThread );

}

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: