Pět hlavních činností operačního systému s ohledem na řízení procesů

Existuje pět hlavních činností, které musí operační systém udržovat, aby mohl spravovat procesy, které na něm běží. Bez těchto pěti činností by operační systém nebyl schopen zůstat stabilní po libovolně dlouhou dobu.

Tvorba procesu

Když poprvé zapnete počítač, operační systém otevře procesy pro spuštění služeb pro vše od zařazování tisku po zabezpečení počítače. Když se přihlásíte k počítači a spustíte programy, programy vytvoří závislé procesy. Proces není samotný program, ale spíše instrukce, které CPU používá ke spuštění programu. Proces patří buď do systému Windows, nebo do jiného programu, který jste nainstalovali.

Video dne

Stav zpracování

Stav procesu může být „vytvořený“, „běžící“, „čekající“ nebo „blokovaný“. Dá se říci, že proces "čeká" na okamžik poté, co spustíte svůj nadřazený program, a než bude zpracován CPU. Proces „běží“, když jej CPU zpracovává. Proces můžete považovat za „zablokovaný“, pokud počítač nemá dostatek paměti pro jeho zpracování nebo pokud nelze najít soubory spojené s procesem. Všechny operační systémy mají nějaký systém zpracování procesů, i když mají pro každý stav jiné názvy.

Synchronizace procesu

Jakmile jsou procesy spuštěny, potřebuje operační systém způsob, jak zajistit, aby žádné dva procesy neměly přístup ke stejným zdrojům současně. Konkrétně se žádné dva procesy nemohou pokusit spustit stejnou oblast kódu najednou. Pokud by se dva procesy pokusily spustit tento kód současně, mohlo by dojít k selhání, protože se pokoušejí volat stejné soubory a současně odesílat stejné instrukce do CPU. Pokud dva procesy potřebují spustit stejný kód, jeden musí před pokračováním počkat na dokončení druhého.

Procesní komunikace

Počítač musí zajistit, aby procesy mohly komunikovat s CPU a mezi sebou navzájem. Například program může mít mnoho procesů a každý proces může mít jinou úroveň oprávnění. Úroveň oprávnění je jednoduše indikací úrovně přístupu, který by proces měl mít k systému. Procesní komunikace zajišťuje, že počítač může určit oprávnění každého procesu. To je velmi důležité pro zabránění malwaru ve smazání systémových souborů nebo přidávání pokynů do samotného operačního systému.

Prevence uváznutí

Konečně, počítač musí mít způsob, jak zajistit, aby se procesy nezablokovaly. Zablokování nastane, když dva procesy vyžadují zdroj, který ten druhý právě používá, a tak žádný proces nemůže dokončit to, co dělá. Prostředky nelze uvolnit a programy se zablokují. Tuto situaci můžete také označit jako „kruhové čekání“. Operační systémy zabraňují uváznutí v různých způsoby, ale nejběžnější metodou je přinutit proces, aby deklaroval zdroje, které bude potřebovat, než to dokáže nastartovat. Alternativně může být proces nucen požádat o zdroje v blocích a poté je uvolnit, jakmile s nimi skončí.