Bölüm 3: İşlemler Operating System Concepts with Java 8th Edition 3.1 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009



Benzer belgeler
Bölüm 3: İşlemler Operating System Concepts with Java 8th Edition 3.1 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Bölüm 3: İşlemler Operating System Concepts with Java 8th Edition 3.1 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşletim Sistemleri. Hazırlayan: M. Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

YZM 3102 İşletim Sistemleri

YZM 3102 İşletim Sistemleri

Bölüm 5: İşlemci Zamanlaması. Operating System Concepts with Java 8 th Edition

İşletim Sistemlerine Giriş

İşletim Sistemleri. Hazırlayan: M. Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Bilgisayar İşletim Sistemleri BLG 312

Proses. Prosesler 2. İşletim Sistemleri

PROSESLER. Proses. Proses

Görev. Hafta-06 Processes. Proses. Program Proses. Process Yönetimi. Örnek: Yemek yapmayı seven bir bilgisayarcı bir tarife göre kek yapıyor.

Bölüm 4: İş Parçacıkları. Operating System Concepts with Java 8 th Edition

İşletim Sistemlerine Giriş

İşlem Yönetimi (Process Management)

İşletim Sistemlerine Genel Bakış

Bölüm 8: Ana Bellek. Operating System Concepts with Java 8 th Edition

İşletim Sistemlerine Giriş

Bölüm 13: Giriş-Çıkış (I/O) Sistemleri

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

İşletim Sistemleri. Hazırlayan: M. Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Dağıtık Sistemler CS5001

Bölüm 6: İşlem Senkronizasyonu (1) Operating System Concepts with Java 8 th Edition

Bölüm 4: Threads (İş Parçaları)

Sistem Programlama. (*)Dersimizin amaçları Kullanılan programlama dili: C. Giriş/Cıkış( I/O) Sürücülerinin programlaması

İşletim Sistemleri. Hazırlayan: M. Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Multicore/Multithread Programlama

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

BM-311 Bilgisayar Mimarisi. Hazırlayan: M.Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

İşletim Sistemlerine Giriş

Soket IPC (bağlantı doğrultusunda olan istemci and sunucu operasyonları) Sunucu. İstemci. socket() Bir soket yarat. bind()

YZM 3102 İşletim Sistemleri

İşletim Sistemleri. Dr. Binnur Kurt Omega Eğitim ve Danışmanlık İşletim Sistemleri

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR AĞLARI LABORATUARI. Soket Programlama

Background (Arka Plan)

Bölüm 2 İşletim Sistemi Yapıları

BLGM 343 DENEY 8 * TCP İLE VERİ İLETİŞİMİ

Bilgisayar Sistemlerine Genel Bakış

YZM 3102 İşletim Sistemleri

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. << Bus Yapısı >> Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

İşletim Sistemlerinde Çok Prosesli Çalışma

İşletim Sistemleri. Hazırlayan: M. Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

PROCESS YARATIMI (TEKRAR):

BLGM 344 DENEY 3 * AĞ PROGRAMLAMAYA GİRİŞ

Bölüm 28 ve 29 : İstemci Sunucu Etkileşimi ve Soket API sine Giriş. Internet Protokolleri ve Ağ Uygulamaları. Internet Protokolleri Üzerinden İletişim

DERS 3 MİKROİŞLEMCİ SİSTEM MİMARİSİ. İçerik

İŞLETİM SİSTEMLERİ. (Operating Systems)

REALTIME LINUX. 3. Linux ve Özgür Yazılım Şenliği Murat Demirten, 16 Mayıs 2004, Ankara

Bilgisayar İşletim Sistemleri BLG 312

8086 nın Bacak Bağlantısı ve İşlevleri. 8086, 16-bit veri yoluna (data bus) 8088 ise 8- bit veri yoluna sahip16-bit mikroişlemcilerdir.

YZM 3102 İşletim Sistemleri

Giriş. geleneksel işletim sistemlerinde her prosesin. aynı adres uzayında birden fazla akış kontrolü gerekebilir

Görsel Programlama DERS 12. Görsel Programlama - Ders12/

Giriş. İplik Modeli. geleneksel işletim sistemlerinde her prosesin özel adres uzayı ve tek akış kontrolü var.

BMS-302 İleri Web Programlama. İş Parçacığı (Thread) ve Soket (Socket) Programlama

İşletim Sistemleri. Dr. Binnur Kurt Omega Eğitim ve Danışmanlık İşletim Sistemleri

F.Ü. Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Bilgisayar Sistemleri Laboratuvarı DENEY NO: 6 JAVA İLE DAĞITIK PROGRAMLAMA.

Dağıtık Sistemler CS5001

Yrd.Doç.Dr. Celal Murat KANDEMİR

İŞLETİM SİSTEMİ İşletim sistemi kullanıcıyla bilgisayar donanımı arasında iletişim sağlayan programdır.

Veritabanı Tasarımı. Kullanıcı Erişimini Kontrol Etme

İşletim Sistemlerine Genel Bakış

İşletim Sistemleri. Hazırlayan: M. Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Bölüm 8: Ana Bellek 8.1

Bölüm 28 ve 29 : İstemci Sunucu Etkileşimi ve Soket API sine Giriş. Internet Protokolleri ve Ağ Uygulamaları. Internet Protokolleri Üzerinden İletişim

Bilgisayar İşletim Sistemleri BLG 312

Bölüm 5: İşlemci Zamanlaması. Operating System Concepts with Java 8 th Edition

Süreç 1 Kavramı ve Oluşturma Yöntemleri

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Bölüm 7: Kilitlenme (Deadlocks)

Ayni sistem(host) üzerinde IPC. Ağ(network) aracılığı ile IPC

Üst Düzey Programlama

İÇİNDEKİLER. Amaç. Ürün / Servis Tanımı Ürün / Servis Özellikleri... 2 Standartlar Ve Kısıtlar... 2 Sistemin Özellikleri...

ĐSTEMCĐ SUNUCU SĐSTEMLER DERSĐ FĐNAL ÇALIŞMASI SORULAR YANITLAR

& WIN 32 DEN BAKIŞ AÇISI İSMAİL YALÇIN

qmail ile üniversite mail sistemi yönetimi Devrim Sipahi Dokuz Eylül Üniversitesi

Bölüm 4: İş Parçacıkları. Operating System Concepts with Java 8 th Edition

İŞLETİM SİSTEMLERİ (POSIX THREADS v1)

5.36. FINDIK SAVURMA OTOMASYONU

İŞLETİM SİSTEMİ KATMANLARI (Çekirdek, kabuk ve diğer temel kavramlar) Bir işletim sisteminin yazılım tasarımında ele alınması gereken iki önemli konu

Bölüm 28 ve 29 : İstemci Sunucu Etkileşimi ve Soket API sine Giriş

YZM 2116 Veri Yapıları

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Önemli noktalar. Paradigma Nesnelere Giriş Mesajlar / Ara bağlantılar Bilgi Gizleme (Information Hiding ) Sınıflar(Classes) Kalıtım/Inheritance

İşletim Sistemlerine Giriş

Data Communications. Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. 8. Anahtarlama

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş. Yrd.Doç.Dr.Hacer KARACAN

HAFTA 09: CPU Planlama (MİB İş Sıralama-Scheduling)

İşletim Sistemleri. Dr. Binnur Kurt Omega Eğitim ve Danışmanlık İşletim Sistemleri

YZM 3102 İşletim Sistemleri

Dağıtık Sistemler CS5001

İŞLETİM SİSTEMLERİNE GİRİŞ. Modern bilgisayar çalışma prensipleri, Von Neumann ın 1945 de geliştirdiği

İŞLETİM SİSTEMİ KATMANLARI (Çekirdek, Kabuk ve diğer temel kavramlar) Öğr.Gör. Dr. Dr. Şirin KARADENİZ

BLM-112 PROGRAMLAMA DİLLERİ II. Ders-3 İşaretçiler (Pointer) (Kısım-2)

Öğr. Gör. Serkan AKSU 1

qmail ile üniversite mail sistemi yönetimi Devrim Sipahi Dokuz Eylül Üniversitesi

Üst Düzey Programlama

Kullanıcı Klavuzu

Transkript:

Bölüm 3: İşlemler 3.1 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Bölüm 3: İşlemler İşlem Kavramı İşlem Zamanlaması (Process Scheduling) İşlemler Üzerindeki Faaliyetler İşlemler Arası İletişim (Interprocess Communication) IPC Sistemi Örnekleri İstemci-Sunucu Sistemlerde İletişim 3.2 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Kavramı İşletim sistemleri farklı tipte programlar çalıştırabilir: Toplu iş sistemleri - iş Zaman paylaşımlı sistemler (time-shared systems) kullanıcı programları veya görevleri Ders kitabı iş (job) ve işlem (process) kelimelerini kabaca birbirleri yerine kullanabilmekte İşlem çalışmakta olan bir programdır İşlemler aşağıdakileri içermelidir: program sayacı (program counter) yığın (stack) veri bölümü (data section) 3.4 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Hafızadaki İşlemler 3.5 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Durumu Bir işlem çalıştırılırken durumunu (state) değiştirir yeni (new): İşlem oluşturuldu çalışıyor (running): İşlem komutları çalıştırılıyor bekliyor (waiting): İşlem bir olayın gerçekleşmesini bekliyor hazır (ready): İşlem bir işlemciye atanmayı bekliyor sonlandırılmış (terminated): İşlem çalışmayı bitirmiş 3.6 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Durumlarını Gösteren Şema 3.7 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Kontrol Bloğu (PCB) Herhangi bir işlem ile ilişkili bilgiler (process control block) İşlem durumu İşlem sayacı CPU yazmaçları (CPU registers) CPU zamanlama bilgileri Hafıza yönetim bilgileri Hesap (accounting) bilgileri I/O durum bilgileri 3.8 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Kontrol Bloğu (PCB) 3.9 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

CPU İşlemden İşleme Geçiş Yapar 3.10 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Zamanlama Kuyrukları Process Scheduling Queues İş kuyruğu (job queue) sistemdeki tüm işlemlerin kümesi Hazır kuyruğu (ready queue) ana hafızadaki, tüm işlemlerin kümesi - çalışmaya hazır ve çalıştırılmayı bekleyen Cihaz kuyrukları (device queues) bir I/O cihazını kullanmayı bekleyen işlemler kümesi İşlemler değişik kuyruklar arasında geçiş yapar 3.11 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Hazır Kuyruğu ve Bazı I/O Cihaz Kuyrukları 3.12 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Zamanlaması Gösterimi 3.13 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Zamanlayıcılar Uzun vadeli zamanlayıcılar (long-term scheduler) veya iş zamanlayıcısı (job scheduler) hangi işlemlerin hazır kuruğuna (ready queue) alınması gerektiğine karar verir Kısa vadeli zamanlayıcılar (short-term scheduler) veya CPU zamanlayıcısı sıradaki hangi işlemin CPU tarafından çalıştırılacağına karar verir 3.14 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Zamanlayıcılar (devam) Kısa vadeli zamanlayıcı çok sık çalıştırılır (milisaniye) hızlı çalışmalı Uzun vadeli zamanlayıcı çok sık çalıştırılmaz (saniye, sakika) yavaş olabilir 3.16 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Bağlamsal Anahtarlama Context Switch CPU başka bir işleme geçerken, sistem eski işlemin durumunu kaydetmeli ve yeni işlemin kaydedilmiş durumunu yüklemelidir Bir işlemin bağlamı (context) PCB de tutulur Bağlamsal Anahtarlama için harcanan zaman ek yüktür. Değişim sırasında işlemci kullanıcının işine direk yarayan bir iş yapmamaktadır Harcanan zaman donanım desteğine bağlıdır 3.17 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Oluşturma Ana işlem (parent process) çocuk işlemleri (children processes) oluşturur Çocuk işlemlerde yeni işlem oluşturabileceğinden, sistemde işlemlerin bir ağacı oluşur Genellikle işlemler işlem belirteci (process identifier - pid) kullanılarak birbirlerinden ayrılırlar ve yönetilirler Kaynak paylaşımı: 3 olasılık Ana işlem ve çocuklar tüm kaynakları paylaşırlar Çocuklar ana işlemin kaynaklarının belli bir alt kümesini paylaşır Ana işlem ve çocuklar kaynak paylaşmazlar Çalıştırma Ana işlem ve çocuklar aynı anda çalışır Ana işlem, çocuk işlemler sonlanana kadar bekler 3.18 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Oluşturma (devam) Hafıza alanı (address space) Çocuk ana işlemin kopyasına sahip Çocuk adres alanına yeni bir program yükler UNIX örnekleri fork sistem çağrısı yeni bir işlem oluşturur exec sistem çağrısı, fork sistem çağrısı ile yeni işlem oluşturulduktan sonra, işlemin hafıza alanına yeni bir program yüklemek için kullanılır 3.19 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Oluşturma Şeması 3.20 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Yeni İşlem Oluşturan C Programı int main() { pid_t pid; /* fork another process */ pid = fork(); if (pid < 0) { /* error occurred */ fprintf(stderr, "Fork Failed"); exit(-1); } else if (pid == 0) { /* child process */ execlp("/bin/ls", "ls", NULL); } else { /* parent process */ /* parent will wait for the child to complete */ wait (NULL); printf ("Child Complete"); exit(0); } } 3.21 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

POSIX te İşlem Oluşturma 3.22 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Win32 de İşlem Oluşturma 3.23 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlem Sonlandırma Process Termination İşlemler son komutlarını çalıştırdıktan sonra işletim sistemine kendilerini silmelerini isterler (exit) İşlemin dönüş değeri çocuktan ana işleme döndürülür (wait ile) İşlemin kaynakları işletim sistemi tarafından geri alınır Ana işlem çocuk işlemlerin çalışmasını sonlandırabilir (abort) Çocuk kendine ayrılan kaynakları aşmışsa Çocuk işleme atanan göreve artık ihtiyaç yoksa Eğer ana işlem sonlandırılıyorsa Bazı işletim sistemleri ana işlem sonlandırıldıktan sonra çocuklarının çalışmaya devam etmesine izin vermez Peşpeşe sonlandırma (cascading termination ) ile tüm çocuk işlemler sonlandırılır 3.26 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlemler Arası İletişim Interprocess Communication Bir sistemdeki işlemler bağımsız (independent ) ya da işbirliği yapıyor (cooperating) olabilir İşbirliği yapan işlemler birbirlerini etkileyebilirler veya veri paylaşabilirler Neden işlemler işbirliği yapar? Bilgi paylaşımı İşlem hızını arttırmak Modülerlik sağlamak İşbirliği yapan işlemler işlemler arası iletişime (interprocess communication - IPC) ihtiyaç duyar IPC nin iki modeli Paylaşımlı bellek (shared memory) Mesaj gönderme (message passing) 3.27 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İletişim Modelleri 3.28 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Üretici-Tüketici Problemi Producer-Consumer Problem İşbirliği yapan işlemler için problem örneği: üretici (producer) işlem bilgi üretirken, tüketici (consumer) işlem üretilen bilgiyi tüketir sınırsız tampon bellek (unbounded-buffer): tampon bellek için herhangi bir pratik sınır getirmez sınırlı tampon bellek (bounded-buffer): sınırlı boyutta bir tampon bellek kullanıldığını varsayar 3.29 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İşlemler Arası İletişim Mesaj Gönderme İşlemlerin iletişim kurması ve eylemlerini senkronize etmelerini sağlayan mekanizma Mesaj sistemi işlemler birbirleriyle paylaşımlı değişkenlere bağlı kalmaksızın haberleşir IPC mekanizması iki işlemi sağlar: send (mesaj gönderme) mesaj boyutu sabit ya da değişken olabilir receive (mesaj alma) Eğer P ve Q işlemleri iletişim kurmak isterse: birbirleri arasında bir iletişim bağlantısı (communication link) sağlamalıdırlar send/receive kullanarak mesajlaşmalıdırlar 3.34 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Direk İletişim İşlemler birbirlerini açıkça isimlendirmelidir: send (P, message) P işlemine bir mesaj gönder receive(q, message) Q işleminden bir mesaj al İletişim bağlantısının özellikleri Bağlantılar otomatik olarak sağlanır Bir bağlantı sadece bir çift işlemci arasında oluşturulur Her bir çift için sadece bir bağlantı oluşturulur Bağlantı tek yönlü olabilir, ama genellikle çift yonlüdür 3.36 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Dolaylı İletişim Mesajlar posta kutusuna (messagebox) yönlendirilir ve post kutusundan alınır Posta kutusu yerine port terimi de kullanılır Her bir posta kutusu özgün bir ada sahiptir (unique id) İşlemler sadece bir posta kutusunu paylaşıyor ise iletişime geçebilir İletişim bağlantısının özellikleri Bağlantı sadece işlemler ortak bir posta kutusunu paylaşıyor ise oluşturulur İkiden fazla işlem tek bir posta kutusu ile ilişkilendirilebilir Bağlantı tek yönlü veya çift yönlü olabilir 3.37 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Dolaylı İletişim (devam) İşlemler yeni bir posta kutusu oluşturma posta kutusu aracılığıyla mesaj gönderme veya alma posta kutusunun yok edilmesi Temel bileşenler: send(a, message) A posta kutusuna bir mesaj gönder receive(a, message) A posta kutusundan bir mesaj al 3.38 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Senkronizasyon Synchronization Mesaj gönderme bloklanan (blocking) veya bloklanmayan (nonblocking) şekilde gerçekleşebilir Bloklanan mesajlaşma senkrondur (synchronous) Bloklanan gönderimde, alıcı taraf mesajı alana kadar, gönderici taraf bloklanır Bloklanmayan mesajlaşma asenkrondur (asynchronous) Bloklanmayan gönderimde, gönderici taraf mesajı gönderdikten sonra beklemeksizin çalışmaya devam eder 3.40 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

İstemci-Sunucu Sistemlerinde İletişim Soketler (Sockets) Uzak Prosedür Çağrıları (Remote Procedure Calls) Uzak Metot Çağırma (Remote Method Invocation)(Java) 3.46 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Soketler Soketler iletişim amaçlı bağlantı noltaları olarak tanımlanır IP adresi ve portun birleşimidir 161.25.19.8:1625 soketi 161.25.19.8 IP li makinanın 1625 numaralı portuna arşılık gelmektedir İletişim bir çift soket arasında gerçekleşir 3.47 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Soket İletişimi 3.48 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Java da Soket İletişimi - Sunucu 3.49 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Java da Soket İletişimi - İstemci 3.50 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

Uzak Metot Çağırma (RMI) Remote Method Invocation (RMI) RPC ye benzer Java mekanizmasıdır RMI, bir Java programının, uzak bir nesnede bulunan bir metotu çağırmasını sağlar 3.53 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009

RMI Registry 3.54 Silberschatz, Galvin and Gagne 2009