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Writerside/topics/prozessstruktur.md

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+# Prozessstruktur
+
+## Prozessdarstellung
+- Umfasst [_Zustände_](prozesszustaende.md) und _Struktur_ eines laufenden Programms
+  - Grundlegende Komponenten, die die _Speicherrepräsentation_ eines Prozesses vorhanden sein können
+    - Systemumgebung
+    - Stack
+    - Heap
+    - BSS (Block Started by Symbol)
+    - Datensegment
+    - Codesegment
+  - ![image_8.png](image_8.png)
+
+
+    Beispiel: Terminalbefehl **- size**
+    - ![image_9.png](image_9.png)
+
+## Prozesse im Speicher
+- ![image_10.png](image_10.png)
+- Ablage im physischen Speicher erfolgt in nicht fortlaufender Weise durch den virtuellen Speicher
+  - nicht zwangsläufig ständig im Hauptspeicher
+
+## Erzeugung von Prozesskopien
+- Systemaufruf **fork** unter Linux/Unix
+  - Erzeugung einer _identischen Kopie_ eines Prozesses
+  - aufrufender Prozess: _Elternprozess (Parent Process)_
+  - neuer Prozess: _Kind-Prozess_ (Child Process)
+    - hat gleichen _Programmcode_ und _Befehlszähler_
+      - verweist auf gleiche Zeile im Programmcode
+  - Speicherbereiche von Kind- und Elternprozess streng getrennt
+- ![image_11.png](image_11.png)
+
+## Erzeugung von neuen Prozessen
+- Systemaufruf **exec**
+  - Ersetzt bestehenden Prozess durch einen anderen
+    - neuer Prozess erbt PID des aufrufenden Prozesses
+  - ![image_12.png](image_12.png)
+  - Soll aus einem Prozess (_bspw. Kommandozeilen-Interpreter (Shell)_) heraus ein Programm gestartet werden:
+    - _fork_ -> _exec_
+    - ![image_13.png](image_13.png)
+
+
+## Übersicht Erzeugung/Verkettung/Vergabelung
+![image_14.png](image_14.png)
+
+
+## Beenden von Prozessen
+Arten des Beendens:
+- Normales Beenden (freiwillig, im Code definiert)
+- Beenden aufgrund eines Fehlers (freiwillig, im Code definiert)
+- Beenden aufgrund eines schwerwiegenden Fehlers (unfreiwillig, durch BS)
+- Beenden durch einen anderen Prozess (unfreiwillig)
+
+Unix Befehl: **kill** erstellt einen Wrapper um BS-Aufruf _kilL()_
+- ist auf jedem Unix als alleinstehende Anwendung vorhanden (_/bin/kill_)
+
+## Zeitliche Ausführung von Prozessen
+- 

Writerside/topics/prozesszustaende.md

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+# Prozesszustände
+- Bereit (Ready)
+- Laufend (Running)
+- Blockiert (Blocked)
+- Beendet (Terminated)
+
+## 2-Zustands-Modell
+![image.png](image.png)
+
+Prozesse, die untätig werden, werden in einer Warteschlange gespeichert
+- Wird nach Priorität / Wartezeit sortiert
+![image_1.png](image_1.png)
+
+#### Pro
+- Einfach realisierbar
+
+#### Contra
+- Annahme, dass Prozesse jederzeit zur Ausführung bereit sind
+  - Es gibt blockierte Prozesse
+    - Wartet auf Ein-/Ausgabe
+    - Wartet auf Ergebnis eines anderen Prozesses
+    - Wartet auf Reaktion eines Benutzers
+
+## 3-Zustands-Modell
+### Ereignisbezogene Warteschlangen
+![image_3.png](image_3.png)
+- Für jedes Ereignis, auf welches ein Prozess wartet, gibt es eine Warteschlange
+- Tritt das Ereignis ein, werden alle Prozesse der WS in die WS mit den *ready* Prozessen überführt
+
+![image_2.png](image_2.png)
+
+## 5-Zustands-Modell
+Anzahl der ausführbaren Prozesse *limitieren*, um Speicher zu sparen
+- Zwei weitere Zustände:
+  - **new (new)**
+    - Prozesse, deren PCB das Betriebssystem bereits erzeugt hat, aber noch nicht in der Warteschlange sind
+  - **beendet (exit)**
+    - Abgearbeitete oder abgebrochene Prozesse, deren PCB und Eintrag noch nicht aus der Prozesstabelle entfernt wurden
+
+![image_4.png](image_4.png)
+
+## 6-Zustands-Modell
+Falls nicht genügend physischer Hauptspeicher für alle Prozesse:
+- **Auslagerungsspeicher (Swap)**
+  - Zustand: **suspendiert (suspended)**
+    - dadurch steht den Prozessen in den Zuständen _rechnend_ und _bereit_ mehr Hauptspeicher zur Verfügung
+
+![image_5.png](image_5.png)
+
+## 7-Zustands-Modell
+![image_6.png](image_6.png)
+
+## Zustands-Modell von Linux
+- ähnlich wie [7-Zustands-Modell](#7-zustands-modell)
+- Zustand _rechnend_:
+  - **benutzer rechnend (user running)**
+    - Prozesse im Benutzermodus
+  - **kernel rechnend (kernel running)**
+    - Prozesse im Kernel-Modus
+- Zustand _beendet (exit)_ = _Zombie_
+  - ist fertig abgearbeitet
+  - Eintrag in der Prozesstabelle existiert noch bis Elternprozess den Rückgabewert abgefragt hat#
+
+![image_7.png](image_7.png)