Was passiert, wenn ein Prozess eine Ressource nicht bekommt?

Er wechselt in den blockierten Zustand Gesperrt und wird von der CPU abgewiesen. Er wartet, bis das benötigte Ereignis eintritt.

Wann wechselt ein Prozess von Ausführung zu Bereit?

Dies geschieht unfreiwillig, etwa wenn sein Zeitfenster abgelaufen ist oder ein Prozess mit höherer Priorität den Prozessor benötigt.

Prozesszustände und Zustandsübergänge in Betriebssystemen

Zusammenfassung

Der Text erklärt, wie Prozesse in Betriebssystemen Ressourcen nutzen und zwischen verschiedenen Zuständen wechseln. Behandelt werden die fünf Prozesszustände Neu, Bereit, Ausführung, Gesperrt und Abgeschlossen sowie die möglichen Zustandsübergänge. Außerdem wird erläutert, wie Warteschlangen im Prozessmanagement eingesetzt werden.

Kernpunkte

Ein Prozess wechselt in den Zustand Gesperrt, wenn eine benötigte Hardware-Ressource nicht verfügbar ist.
Die fünf Prozesszustände sind Ausführung, Bereit, Gesperrt, Neu und Abgeschlossen.
Vom Zustand Ausführung in den Zustand Bereit gelangt der Prozess unfreiwillig, etwa bei abgelaufenem Zeitfenster.
Ausführung → Gesperrt erfolgt freiwillig, wenn der Prozess auf ein externes Ereignis wartet.
Gesperrt → Bereit ist nötig, bevor der Prozess erneut den Prozessor belegen kann.
Bereite und gesperrte Prozesse werden in eigenen Warteschlangen verwaltet.

Stellen Sie sich auf die Probe

Ressourcenverwaltung von Prozessen

Jeder Prozess benötigt bestimmte Hard- und Software-Ressourcen, um ausgeführt zu werden (z. B. Drucker, Dateien auf der Festplatte, CD-ROM/DVD-ROM). Diese Ressourcen werden dem Prozess während seiner Ausführung zur Verfügung gestellt. Wenn ein Prozess während der Ausführung eine Hardware-Ressource benötigt, die nicht verfügbar ist, wechselt er in einen blockierten Zustand und wird von der CPU abgewiesen.

Die fünf Prozesszustände

Ausführung: Der Prozess wird aktuell vom Prozessor ausgeführt.
Bereit (Ready): Der Prozess ist ausführungsbereit und wartet lediglich auf die Zuteilung durch den Scheduler.
Gesperrt (Blocked): Der Prozess kann nicht fortgesetzt werden, bis ein Ereignis eintritt, wie beispielsweise eine Ein-/Ausgabe-Operation.
Neu (New): Der Prozess wurde erstellt, aber noch nicht vom Betriebssystem in den Hauptspeicher geladen.
Abgeschlossen (Terminated): Der Prozess wurde aus der Gruppe der ausführbaren Prozesse entfernt, entweder durch erfolgreichen Abschluss oder aufgrund eines Fehlers (z. B. Schutzverletzung).

Zustandsübergänge

Neu → Bereit: Ein neu erstellter Prozess wird in die Warteschlange der bereiten Prozesse eingereiht, um auf seine Ausführung zu warten.
Bereit → Ausführung: Sobald der Prozess an der Reihe ist, wird er gemäß der Scheduling-Strategie der CPU zur Ausführung zugewiesen.
Ausführung → Bereit: Der Prozess verlässt die CPU unfreiwillig, entweder weil sein Zeitfenster abgelaufen ist oder ein Prozess mit höherer Priorität den Prozessor benötigt.
Ausführung → Gesperrt: Der Prozess gibt den Prozessor freiwillig ab, um auf ein externes Ereignis zu warten.
Gesperrt → Bereit: Nach Abschluss des externen Ereignisses wechselt der Prozess zurück in die Warteschlange der bereiten Prozesse, bevor er erneut den Prozessor belegen kann.
Ausführung → Abgeschlossen: Der Prozess endet nach der Ausführung der letzten Anweisung.

Prozessmanagement

Die Zustände Neu und Abgeschlossen sind für das Prozessmanagement essenziell. In diesem Modell verfügen sowohl der Gesperrte als auch der Bereite Zustand über eine eigene Warteschlange:

Wenn ein neuer Prozess vom Betriebssystem zugelassen wird, gelangt er in die Warteschlange der bereiten Prozesse.
Wartende Prozesse befinden sich in einer blockierten Warteschlange. Sobald das erwartete Ereignis eintritt, werden sie in die Warteschlange der bereiten Prozesse überführt.