3. États, PCB et ordonnanceur

3. États, PCB et ordonnanceur

3.1 Cycle de vie

Transitions essentielles :

1. nouveau → prêt après l'admission;
2. prêt → actif lorsque l'ordonnanceur choisit le processus;
3. actif → prêt lors d'une préemption;
4. actif → bloqué lorsqu'une opération ne peut pas continuer immédiatement;
5. bloqué → prêt lorsque l'événement attendu survient;
6. actif → terminé à la fin de l'exécution.

Un processus bloqué ne doit pas passer directement à actif simplement parce que son événement survient. Il redevient prêt, puis l'ordonnanceur décidera quand lui attribuer le CPU. La différence prêt/bloqué est centrale : le premier attend uniquement un processeur; le second ne progresserait pas même si un processeur lui était immédiatement donné.

3.2 Bloc de contrôle de processus

Le PCB (Process Control Block) est la représentation du processus dans le noyau. Il contient notamment :

• PID et état;
• compteur ordinal, pointeur de pile, registres et indicateurs;
• informations de mémoire;
• priorité et données d'ordonnancement;
• ressources ouvertes et E/S;
• relations de parenté;
• statistiques d'utilisation.

Le PCB n'est ni le code du programme ni son espace d'adressage. C'est la structure administrative qui permet au noyau de suspendre l'exécution puis de la reprendre correctement. Sous Linux, task_struct joue concrètement ce rôle avec beaucoup plus de champs que le modèle pédagogique.

3.3 Changement de contexte

Pour passer de P0 à P1, le noyau :

1. sauvegarde l'état CPU de P0 dans sa structure de contrôle;
2. met à jour son état et sa file;
3. choisit P1 selon la politique d'ordonnancement;
4. restaure les registres et l'état de P1;
5. reprend P1 à l'instruction désignée par son compteur ordinal.

Le changement de contexte est un mécanisme. La décision de choisir P1 relève d'une politique. La bascule consomme du temps sans faire progresser directement le code applicatif, mais elle rend possible le multitâche protégé.