Gestion de processus

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Systèmes d'exploitation Gestion de processus (SGP)

Septembre 2010

I. Puaut

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SGP
Syst`mes d’exploitation - Gestion de processus e Master S.T.S. mention informatique, premi`re ann´e e e

Isabelle Puaut Mai 2008

1

Table des mati`res e
IIntroduction aux syst`mes d’exploitation e 1
2 3 3 4 5

1 Architecture d’un ordinateur 2 Rˆle d’un syst`me d’exploitation o e 2.1 D´finition d’un syst`me d’exploitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e e 2.2 Structuration d’un syst`me d’exploitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 2.3 Un exemple simple : micro-ordinateur individuel . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .

6 3 Introduction aux syst`mes multiprogramm´s e e 3.1 Exemple 1 : synchronisation entre UC et p´riph´rique . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 e e 3.2 Exemple 2 : utilisation du parall´lisme entre E/S et calcul . . . . . . . . . . . . . . . 8 e 3.3 Quelques probl`mes pos´s par la multiprogrammation . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 e e 4 Un peu d’histoire des syst`mes d’exploitation e5 Bibliographie 11 16

II

Processus et synchronisation

17

1 Ex´cution d’un programme e 18 1.1 Processeur et trace d’ex´cution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 e 1.2 Trace d’ex´cution dans le cas d’activit´s parall`les . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 e e e 2 Notion de processus 2.1 D´finitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e2.2 Modes d’ex´cution des processus : niveaux de parall´lisme e e 2.3 Relations temporelles : temps logique et temps physique . 2.4 Processeur virtuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 20 20 21 21

3 Section critique - exclusion mutuelle 22 3.1 Exemples . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.2 Section critique et exclusion mutuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4 Un 4.1 4.2 4.3 m´canisme de synchronisation e D´finition des s´maphores . . . . e e Propri´t´s des s´maphores . . . . ee e Exemples de synchronisation . . : . . . le s´maphore e 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

III

El´ments de mise en œuvre d’un noyau de synchronisation e

29

2

1 M´canismes de contrˆle de l’ex´cution e o e 30 1.1 M´canismes de protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 e 1.2 Commutation de contexte . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1.3 M´canismes provoquant une commutation de contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 e 2 Interface du noyau de synchronisation 32 2.1 Compl´ments de terminologie : processus vs thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 e 2.2 Une interface (tr`s simple) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 e2.3 L’interface UNIX (partielle) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3 Mise en œuvre du noyau de synchronisation 3.1 Repr´sentation des processus . . . . . . . . . e 3.2 Mise en œuvre de l’exclusion mutuelle . . . . 3.3 Mise en œuvre des s´maphores . . . . . . . . e 3.4 Architecture du noyau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 34 36 40 42

4 Allocation de l’Unit´ Centrale (ordonnancement) e 43 4.1 Pr´emption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 e 4.2 Politiques d’allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....
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