Kapitel 3 - Aktivitäten

Was ist ein Aktivitätstoken?

• Ist sehr abstrakt zu sehen
• Ein Aktivitätstoken haucht dem Programm erst "Leben" ein
• Beschreibt ein aktiven oder wartenden Prozess
• Es muss eine Art virtuellen Programmcounter im eigenen virtuellen Steuerwerk des Prozesses geben

Was ist Multitasking?

Welche Aktivitäten gibt es und worin unterscheiden sie sich?

Welche Betriebsmittel benötigt eine Aktivität mindestens?

• Programmcode
• Hauptspeicher
• Steuerwerk

Wodurch wird ein Prozess beschrieben?

• ein im System eindeutiger Identifikator (PID)
• Liste mit Betriebsmittel-Forderungen
• Liste mit zugeteilten Betriebsmitteln
• Ein Folge der bisherigen Anweisungen
• Die Anfangswertbelegungen der zugeteilten Betriebsmittel

Welche Probleme treten mit Prozessen auf?

• Determiniertheit (Durch Mehrfachverwendung von Betriebsmitteln ist diese so nicht mehr gegeben und Synchronisation wird notwendig)
• Mutual Exclusion
• Synchronisation (Abstimmung zwischen Threads)
• Kommunikation (Synchronisation und Austausch von Daten zwischen Prozessen)
• Lebendigkeit

Welche Zustände kann ein Prozess einnehmen?

• nicht existent (Prozess noch nicht definiert)
• bereit (besitzt alle angeforderten Betriebsmittel außer den Prozessor)
• aktiv (besitzt mindestens die angeforderten Betriebsmittel)
• wartend (wartet noch auf noch nicht zugeteilte Betriebsmittel)

Wie wird ein Prozess im Unix erstellt?

• mit Systemaufruf fork() wird ein komplettes Speicherabbild eines schon bestehenden Prozesses erzeugt (bei NT wird Prozess mit einem Initialzustand erstellt)
• Deshalb erben neue Prozesse eventuelle Variablen des Vaterprozesses

For ( i=1; i<3; i++) fork();

Einige Unix-Systembefehle zur Prozesserzeugung:

• fork(), vfork() zum Prozesserstellen mit Speicherabbild des Vaters
• clone() erstellt einen Prozess der der den Speicher und Deskriptoren mit Vater teilt
• execl(), execv(), execle(), execlp(), execvp() zum Kopieren eines Programms in den Speicher
• wait(), waitpid() zum Warten auf Ende des Sohnprozesses
• exit() zum Beenden eines Prozesses

Ein Beispielcode für eine Einfache Unix-Shell

#include sys/types.h
#include sys/wait.h
#include unistd.h
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include string.h

using namespace std;

int main(void){

pid_t pid; //für PID des Sohnes 
char str1[1000]; //Befehlsbuffer

while(1){

        printf("\nDiggs mini bash. (PID=%d)\n\n",getpid());
	printf("> ");

        scanf("%s",str1); //Befehl lesen
       if (strcmp(str1,"exit")==0) break; //exit beendet

        if ((pid=fork())<0) //Prozess kopieren
        {
	       printf("EXEC Operation failed!\n\n");
	       exit(0);
	}

        if (pid==0) //im Sohnprozess exec
	{                              
	       char *cmd=strtok(str1," ");
	       execlp (cmd,cmd,0); //Speicher überschreiben
	       
	       printf("command not found!\n");
	       exit(0); //manuell terminieren
       } //Vaterprozess muss warten
	else waitpid(pid,0,0); 
}

return 0; 
}

gcc minishell.cc -o minishell 

Wie werden Prozesse verwaltet?

Was ist Timesharing?

Was sind virtuelle Geräte bzw. Betriebsmittel?