Processus⚓︎
Définition⚓︎
Un processus :
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Est un programme en cours d'execution.
C'est donc une entité dynamique !
Cela implique qu'il a un cycle de vie avec une naissance et une mort, mais aussi qu'il peut interagir avec d'autres processus ! -
Interagit par communication
En utilisant le système de communication inter-processus (mémoire partagée, tuyaux/pipes, files de messages, etc.) du SE.
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Utilise des ressources
Ces ressources sont des : fichiers, mémoire, sémaphores périphériques d’E/S, etc.
Ces ressources sont contrôlées par le S.E. -
Possède un context qui lui est propre
Un environnement processeur & un environnement mémoire.
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Est toujours lancé par un processus parent existant.
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Possède un numéro unique (PID)
Cycle de vie⚓︎
Tip
A la place de "En Execution" on parlera aussi de processus "Elu"
A un instant donné, un processus peut être dans l’un des états suivants :
- Actif/Elu : le processus s’exécute sur un processeur (il n’y a donc qu’un seul processus actif en même temps sur une machine monoprocesseur)
- Prêt : le processus peut devenir actif dès que le processeur lui sera attribué par le système
- Bloqué : le processus a besoin d’une ressource pour continuer (attente d’entrée/sortie par exemple).
Le blocage ne peut avoir lieu qu’à la suite d’un appel système. Un processus bloqué ne consomme pas de temps processeur.
Il peut y en avoir beaucoup sans pénaliser les performances du système.
Warning
Si un processus ne respecte pas son cycle de vie, il terminera dans un état "ZOMBIE", très néfaste pour la machine hôte ...
Cycle de vie simplifié⚓︎
Communication Inter Processus⚓︎
La communication inter-process est essentielle car elle permet :
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Le transfert des données entre processus
Via des "pipes", "memory sharing", "message queue" ou des "signaux"
Nous nous intéresserons particulièrement aux Pipes : Structure de données FIFO dont les accès sont gérés par le S.E
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La coordination des processus
Méthodes qui évitent les erreurs dans l’accès des données et leurs traitements
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La synchronisation des processus
Appels de système permettant l'ordonnancement des processus
Nous nous intéresserons particulièrement aux fonction
signal()etwait()dans la partie programmation système de ce cours
Les deux derniers points sont essentiels car ils permettent d'éviter :
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L'impasse
Interdépendance (de données) des processus qui empêche la progression de tous les processus impliqués
Analogie: arrêt toutes directions à l’intersection des chemins croisés -
La famine
Interdépendance (de données) des processus qui empêche la progression d’un sous-ensemble de processus impliqués
Analogie: devant un tourniquet à l’entrée d’un métro à l’heure de pointe
Table des Processus⚓︎
Elle est formée d’un tableau de structures décrivant les processus, dont le noyau se sert pour gérer leur exécution.
Chaque entrée dans la table définit un processus créé par le noyau.
Elle réside en mémoire, le noyau l’interroge et la met à jour en permanence lorsqu’il alloue et désalloue du temps CPU aux processus.
Les informations d’ordonnancement de processus de cette table sont aussi mises à jour pour les processus qui ne sont pas en cours d’exécution.
Important
On parle de table ... ce qui implique que chaque processus possède un identifiant unique appelé PID (Process ID).
Tip
Les structures des processus sont définies dans /usr/include/sys/proc.h
Context d'éxecution⚓︎
Pour pouvoir stopper et reprendre un processus où il en était, le SE doit gérer et conserver/restaurer le context d'éxecution de chaque processus.
Hierarchie⚓︎
Comme tout bon système UNIX, et comme pour le SGF, la gestion des processus repose sur un concept arborescent.
Modes d'éxecution⚓︎
Interactif (foreground)⚓︎
Le plus fréquent (on tape une cmd, on attend un résultat)
Interruption de la commande par CTRL^C
Suspension de la commande par CTRL^Z
Arrière plan (background)⚓︎
La cmd est lancée, mais on rend le contrôle à l’utilisateur
Pas d’interaction avec l’utilisateur.
Conclusion⚓︎
Success
Maintenant, votre point de vue de programmeur sur les OS doit ressembler à ceci :
