https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?action=history&feed=atom&title=%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81_%28%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0%29Процесс (информатика) - История изменений2026-07-18T06:03:43ZИстория изменений этой страницы в викиMediaWiki 1.45.3https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81_(%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)&diff=38754&oldid=previmported>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (1), замена устаревших имён параметров (1)2025-07-16T10:13:48Z<p>замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (1), замена устаревших имён параметров (1)</p>
<p><b>Новая страница</b></p><div>{{Значения|Процесс}}<br />
[[Файл:Process states.ru.svg|thumb|right|300px|Статусы процессов в современных ОС.]]<br />
<br />
'''Проце́сс''' — это идентифицируемая абстракция совокупности взаимосвязанных системных ресурсов на основе отдельного и независимого виртуального адресного пространства в контексте которой организуется выполнение потоков. Стандарт ISO 9000:2000 Definitions определяет процесс как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих действий, преобразующих входящие данные в исходящие.<br />
<br />
Компьютерная программа сама по себе — лишь пассивная последовательность инструкций. В то время как процесс — непосредственное выполнение этих инструкций.<br />
<br />
Также, процессом называют выполняющуюся программу и все её элементы: [[адресное пространство]], [[Глобальная переменная|глобальные переменные]], [[Регистр (цифровая техника)|регистры]], [[стек]], открытые [[файл]]ы и так далее.<br />
<br />
== Представление процесса ==<br />
Обычно процесс в вычислительной системе представлен (также говорят, «владеет») следующими ресурсами:<br />
<br />
* образом [[Исполнимый модуль|исполняемого]] [[Машинный код|машинного кода]], ассоциированного с [[Компьютерная программа|программой]];<br />
<br />
* {{якорь|Память процесса}} памятью (обычно некоторой областью [[Виртуальная память|виртуальной памяти]]), которая включает в себя:<br />
** исполняемый код;<br />
** входные и выходные данные процесса;<br />
** [[стек вызовов]] (для отслеживания активных [[Подпрограмма|подпрограмм]]);<br />
** [[Куча (память)|кучу]] (хип) для хранения промежуточных результатов вычислений, генерируемых во время выполнения;<br />
<br />
* [[Дескриптор сегмента|дескрипторами]] ресурсов [[Операционная система Windows 9x|операционной системы]], выделенными для процесса, например, [[Файловый дескриптор|файл]]<br />
* [[Файловый дескриптор|файловыми дескрипторами]] (в терминологии [[Операционная система|ОС]] [[Unix-подобная операционная система|Unix]]) или «хэндлами» (в терминологии [[Операционная система|ОС]] [[Windows]]);<br />
<br />
* атрибутами [[Компьютерная безопасность|безопасности]], такими как владелец и набор [[Полномочие (информатика)|полномочий процесса]] (допустимых операций);<br />
<br />
* состоянием [[Процессор эффектов|процессора]] ([[Переключение контекста|контекстом]]), таким как:<br />
** содержимое [[Регистр процессора|регистров]];<br />
** схема преобразования виртуальных адресов в физические;<br />
** и т. д.<br />
: Контекст текущего процесса выгружается в память, когда выполняется переключение на другой процесс<ref>{{книга<br />
| заглавие = Современные операционные системы<br />
| оригинал = Modern Operating Systems<br />
| автор = Э. Танненбаум<br />
| издание = 2-е изд<br />
| место = СПб.<br />
| издательство = Питер<br />
| год = 2002<br />
| isbn = 5-318-00299-4<br />
| страницы = 59, 97<br />
| страниц = 1040<br />
}}</ref>.<br />
<br />
Операционная система хранит большую часть информации о процессах в таблице процессов.<br />
<br />
В операционных системах, поддерживающих [[Поток выполнения|потоки выполнения]] (нити), потоки также владеют собственными ресурсами. Обычно это только состояние процессора, хотя потоки могут использовать и другие ресурсы.<br />
<br />
Для снижения вероятности влияния процессов друг на друга и вероятности отказа [[Операционная система Windows 9x|системы]] (например, [[Взаимная блокировка|взаимных блокировок]] или [[Пробуксовка (информатика)|пробуксовки]]) [[операционная система]] обеспечивает изоляцию процессов и выделяет необходимые им ресурсы. Также [[операционная система]] предоставляет механизмы для [[Межпроцессное взаимодействие|взаимодействия процессов]] безопасными и предсказуемыми способами.<br />
<br />
=== Представление процесса в памяти ===<br />
В данном разделе рассмотрено представление процесса в памяти операционной системы Linux и архитектуры [[x86]]. Подобное представление мало отличается от многих других многозадачных операционных систем и архитектур. Например в [[amd64]], наследнике x86, стек вызовов точно так же растёт сверху вниз, но размер адресного пространства увеличен до 2<sup>48</sup> байт.<ref name="amd-24593">{{cite web<br />
|url = http://support.amd.com/TechDocs/24593.pdf<br />
|title = Volume 2: System Programming<br />
|author = AMD Corporation<br />
|date = 2016-12<br />
|work = AMD64 Architecture Programmer's Manual<br />
|publisher = AMD Corporation<br />
|format = PDF<br />
|access-date = 2017-03-25<br />
|archive-date = 2018-07-13<br />
|archive-url = https://web.archive.org/web/20180713145424/https://support.amd.com/TechDocs/24593.pdf<br />
|url-status = live<br />
}}</ref><br />
[[Файл:C-memlayout-ru.svg|thumb|300px|Представление программы в памяти в пространстве пользователя]]<br />
Linux использует [[плоская модель памяти|плоскую модель памяти]], и поэтому в данной архитектуре каждому процессу доступно 2<sup>32</sup> байт памяти. Вся [[виртуальная память]] делится на [[пространство пользователя]] и [[пространство ядра]]. Пространство ядра занимает один гигабайт памяти, начиная с самого старшего адреса. Всё остальное пространство, то есть, три гигабайта отведено под пространство пользователя.<br />
<br />
На схеме справа показано представление пользовательского пространства любого процесса. Пространство ядра едино для всех процессов, так как в операционной системе может существовать только один экземпляр ядра. После запуска программы в оперативную память импортируются команды процессора (машинный код) и инициализированные данные. В то же время в старшие адреса импортируются аргументы запуска, а также переменные окружения.<br />
<br />
В области инициализированных данных хранятся данные, доступные только для чтения. Это могут быть, например, строковые литералы.<br />
<br />
В области неинициализированных данных, как правило, хранятся глобальные переменные.<br />
<br />
Куча (heap) используется для выделения памяти во время работы программы. В Linux для этого существует системный вызов <code>mmap</code>.<br />
<br />
Область стека используется для [[Стековый кадр|вызова процедур]].<br />
<br />
Также немаловажной деталью является наличие [[ASLR|случайного отступа]] между стеком и верхней областью, а также между областью инициализированных данных и кучей. Делается это в целях безопасности, например, для предотвращения встраивания в стек других функций.<br />
<br />
[[Динамическая библиотека|Динамически подключаемые]] библиотеки и отображения файлов располагаются между стеком и кучей.<br />
<br />
== Иерархия процессов ==<br />
В многозадачных операционных системах появилась возможность работать одновременно с несколькими процессами. Операционные системы с [[Вытесняющая многозадачность|вытесняющей многозадачностью]] позволяли добиться ощущения работы нескольких процессов одновременно. При этом потребовались средства управления несколькими процессами.<br />
<br />
=== Unix ===<br />
[[Unix]] — одна из первых многозадачных ОС. Каждый процесс имеет уникальный числовой идентификатор PID. Процессы в ней имеют [[Дерево (теория графов)|древовидную]] иерархию, где корнем является процесс [[init]] c PID 1. Новый процесс можно создать системным вызовом <code>fork</code>, он будет являться точной копией [[Родительский процесс|процесса-родителя]]. Любой процесс кроме init всегда имеет процесс-родитель (атрибут PPID ({{lang-en|Parent PID}})); процессы, родитель которых завершил свою работу, становятся [[Дочерний процесс|дочерними процессами]] init.<br />
<br />
Процессы также объединяются в '''группы'''. За управление идентификатором группы (PGID) отвечают системные вызовы <code>setpgid</code> и <code>getpgid</code>. PGID равен PID’у лидера группы. Процесс-потомок наследует группу от родителя. Группы используются для [[Управление заданиями|управления заданиями]].<br />
<br />
Группы процессов объединяются в '''сессии'''. За создание новой сессии отвечает системный вызов <code>setsid</code>. Процессы из одной группы не могут принадлежать разным сессиям. Поэтому лидер группы не может стать лидером сессии: при создании сессии дочерний процесс автоматически становится лидером сессии и лидером новой группы. Сессии используются для отслеживания всех процессов, запущенных после входа пользователя.<br />
<br />
Каждая сессия может иметь не более одного '''[[TTY-абстракция|управляющего]] [[Компьютерный терминал|терминала]]'''. Эмулятор [[псевдотерминал|терминала]] имеет дочерним процессом [[Командная оболочка UNIX|оболочку команд]] (чаще всего [[bash]] или sh), которая перед запуском становится лидером новой сессии и устанавливает себе управляющим терминал.<br />
<br />
== Создание процесса ==<br />
Простейшей операционной системе не требуется создание новых процессов, поскольку внутри них работает одна-единственная программа, запускаемая во время включения устройства. В более сложных системах надо создавать новые процессы. Обычно они создаются:<br />
* При запуске [[операционная система|ОС]] (например, когда происходит [[инициализация]] [[Драйвер|драйверов устройств]]),<br />
* При появлении запроса на создание процесса — происходит в случае, если работающий процесс выполняет [[системный вызов]].<br />
<br />
== Состояния процесса ==<br />
Процесс, помимо главного рабочего состояния, может находиться в других состояниях, например ожидания.<br />
<br />
=== Linux ===<br />
[[Файл:Unix processes states.PNG|thumb|right|upright=1.5|Граф переходов]]<br />
Процесс в ОС [[Linux]] может находиться в одном из следующих состояний:<br />
* '''R''' ''(running/runnable)'' — процесс исполняется либо ожидает своей очереди исполняться;<br />
* '''D''' — непрерываемый сон — процесс ожидает определённого события;<br />
* '''S''' — прерываемый сон — процесс ожидает определённого события либо сигнала;<br />
* '''T''' — остановка — процесс приостановлен, например, отладчиком;<br />
* '''Z''' ''([[Процесс-зомби|zombie]])'' — процесс уже завершился, но ещё не передал родительскому процессу свой код возврата.<br />
<br />
== Завершение процесса ==<br />
Минимум 2 этапа завершения:<br />
# Процесс удаляется из всех [[Очередь (программирование)|очередей]] [[Диспетчер операционной системы|планирования]], то есть [[Операционная система|ОС]] больше не планирует выделение каких-либо ресурсов процессу,<br />
# Сбор статистики о потреблённых процессом ресурсах с последующим удалением его из [[Оперативная память|памяти]].<br />
Причины завершения процесса:<br />
* Обычный выход,<br />
* Выход по [[Исключение (программирование)|исключению]] или ошибке,<br />
* Недостаточный объём [[Компьютерная память|памяти]],<br />
* Превышение лимита отведённого программе времени,<br />
* Выход за пределы отведённой области [[Компьютерная память|памяти]],<br />
* Неверная команда (данные программы интерпретируются как инструкции для процессора),<br />
* Ошибка защиты (выполнение непривилегированной команды),<br />
* Завершение родительского процесса,<br />
* Ошибка [[Ввод-вывод|ввода-вывода]],<br />
* Вмешательство [[Сисоп|оператора]].<br />
<br />
== См. также ==<br />
* [[Родительский процесс]];<br />
* {{нп1|Дочерний процесс||en|Child process}};<br />
* {{нп1|Группа процессов||en|Process group}};<br />
* [[Фоновый процесс]];<br />
* [[Процесс-зомби]];<br />
* [[Процесс-сирота]];<br />
* [[Легковесный процесс]].<br />
<br />
== Примечания ==<br />
{{примечания}}<br />
<br />
== Литература ==<br />
* ''[[Таненбаум, Эндрю|Э. Таненбаум]], [[Вудхалл, А.|А. Вудхалл]].'' «Операционные системы: Разработка и реализация.» — СПб.: 2006. — ISBN 5-469-00148-2<br />
* ''[[Таненбаум, Эндрю|Э. Таненбаум]].'' «Современные операционные системы. 2-е изд.» — СПб.: Питер, 2005. — 1038 с.: ил. ISBN 5-318-00299-4<br />
<br />
{{Аспекты операционных систем}}<br />
{{Параллельные вычисления}}<br />
<br />
[[Категория:Операционная система]]<br />
[[Категория:Потоки выполнения]]</div>imported>Alex NB OT