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オペレーティングシステム オペレーティングシステム

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2010/5/27
オペレーティングシステム
-プロセスの仕組み-
プ
倉敷芸術科学大学
平成22年度
平成22
年度 開講科目
担当: 小林 和真
[email protected]
kazu
オペレーティングシステムの役割
• コンピュータの資源の管理
– ソフトウエア資源
– ハードウエア資源
• コンピュータの利用効率化
– 多重化
– スケジューリング
システム
プログラム
ゲーム
プログラム
表計算
プログラム
ワープロ
・・・
ユーティリティ
プログラム
ウィンドウ
システム
コンパイラ
プログラム
・・・
オペレーティングシステム
• コンピュータの仮想化
ンピ タの仮想化
– 仮想記憶の実現
– ファイルシステムの提供
ハードウエア
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2010/5/27
プロセスとは?
• プログラムの実行単位
– プログラムはプロセスとして実行される
• 資源割り当ての対象
• スケジューリングの対象
OS
環境(Environment
環境(
Environment))
-プロセス資源-
プロセス
イメージ(Image
イメージ(
Image))
-実行可能プログラム-
マルチプロセス
• 同時に複数のプロセスを処理できる
• タイム・シェアリング・システム
タイム シェアリング システム
– 時分割多重(Time
時分割多重(Time Sharing System
System)
)
– 時間を区切ってプロセスに資源を割当
てこれを順次切り替えることでマルチプ
ロセスを実現
OS
2
2010/5/27
マルチユーザシステムの原理
• ユーザ毎にプロセスをグループ化して管理
– ひとりのユ
ひとりのユーザが複数のプロセスを実行できる
ザが複数のプロセスを実行できる
– 他人のプロセスと自分のプロセスは独立して実行され
ているように見える
ユーザ A
ユーザ B
ユーザ C
プロセス・スケジューリング
• Process Scheduling
• どのようなアルゴリズム(戦略)でプ
どのようなアルゴリズム(戦略)でプロセスを実行していくか
セスを実行していくか
を決定する
– シーケンシャル・スケジューリング(順次実行)
– ラウンド・ロビン・スケジューリング
– プライオリティ・スケジューリング など
• スケジューリングの指標(おまけに追記)
– 応答時間を最短に
• ターンアラウンドタイム(
ターンアラウンドタイム(Tern
Tern Around Time
Time)
)
• レスポンスタイム(
レスポンスタイム(Response
Response Time)
Time)
– 実行時間(処理時間)を最小に
• スループット(
スループット(Throughput
Throughput)
)
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2010/5/27
プロセス処理
• 割込み処理(インターラプト)
– 処理の中断、資源状態の通知など
処理の中断 資源状態の通知など
• 共有処理(シェアード)
– 複数プロセス間での資源共有の仕組みが必要
• 排他制御(デッドロック)
– 複数プロセスによる資源確保の競合が発生した時に必要
プロセス間通信(Inter
プロセス間通信(
Inter Process Communication
Communication)
)
おまけ:システムの性能指標
•
•
•
•
•
•
可用性(アベイラビリティ)
応答性(レ ポンシビリテ )
応答性(レスポンシビリティ)
信頼性(リライヤビリティ)
対障害性(フォルトトレラント)
規模適用性(スケーラビリティ)
価格適用性(コストエフェクティビティ)
4
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