Cornelia Heinisch, Frank Müller-Hofmann, Joachim Goll ... - HSR-Wiki

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gehört. Für einen Beobachter sieht es so aus, als würden alle Prozesse quasi
parallel ablaufen. So gut sich diese Idee anhört, so aufwendig ist sie in der Praxis
umzusetzen, denn:
Ein Prozess darf ja gar nicht merken, dass er unterbrochen
worden ist. Erhält er den Prozessor wieder zugeteilt, so muss der
Prozess in genau derselben Weise weiterarbeiten, wie wenn er
die ganze Zeit den Prozessor besessen hätte.
Betriebssystem-Prozesse sind also in erster Linie ein Mittel zur Strukturierung von
nebenläufigen Programmsystemen. Dabei kann man sich einen jeden Prozess als
einen virtuellen Prozessor vorstellen.
Prozesse können also
• parallel von mehreren Prozessoren
• oder in einer Folge sequenziell von einem Prozessor (quasiparallel)
ausgeführt werden.
Letztendlich ermöglicht ein Betriebssystem, das ein Prozesskonzept unterstützt und
Betriebssystem-Prozesse als sogenannte virtuelle Betriebsmittel 142 zur Verfügung
stellt, ein Multiplexen des Prozessors. Nach einer gewissen vorgegebenen
Strategie erhalten die Prozesse abwechselnd den Prozessor, wobei sie, wenn sie
den Prozessor wieder erhalten, nahtlos so weiterlaufen, als hätten sie den Prozessor
nie abgegeben.
Die ersten Betriebssysteme, die ein Prozesskonzept unterstützten, waren die Zeitscheiben-Betriebssysteme
(Time Sharing Betriebssysteme), bei denen jeder Prozess
abwechselnd vom Scheduler 143 eine bestimmte Zeitscheibe (Time Slice) lang den
Prozessor zur Verfügung gestellt bekommt.
Zeitscheibe
C B A C B A C B A Prozessor
abwechselnd gleich lange Zeitscheiben für jeden Prozess
Bild 19-2 Abarbeitung der Prozesse A, B und C bei einem Time Sharing Betriebssystem
Erhält ein Prozess zum ersten Mal eine Zeitscheibe, so beginnt er zu laufen. Ist das
Ende der Zeitscheibe erreicht, so wird ihm der Prozessor entzogen (preemptive
scheduling 144 ). Erhält er die nächste Zeitscheibe, so arbeitet er exakt an der Stelle
weiter, an der er unterbrochen worden ist. Dies muss das Betriebssystem bewerkstelligen.
142 Virtuell im Gegensatz zu dem physikalischen Betriebsmittel Prozessor.
143 Der Scheduler ist eine Komponente des Betriebssystems, die den Prozessor nach einer vorgegebenen
Strategie wie z.B. dem Zeitscheibenverfahren vergibt.
144 Preemptive Scheduling bedeutet Scheduling durch Entzug des Prozessors. Ein paralleler Prozess
kann nicht mitbestimmen, wann ihm der Prozessor entzogen wird, sondern das Betriebssystem
ist in der Lage, den Prozessor gezielt nach einer Strategie dem Prozess zu entziehen.