חמש פעילויות עיקריות של מערכת הפעלה בהתייחס לניהול תהליכים

ישנן חמש פעילויות עיקריות שמערכת הפעלה חייבת לשמור על מנת לנהל את התהליכים שהיא מפעילה. ללא חמש הפעילויות הללו, מערכת הפעלה לא תוכל להישאר יציבה לאורך זמן.

כאשר אתה מפעיל את המחשב לראשונה, מערכת ההפעלה פותחת תהליכים להפעלת שירותים עבור כל דבר, החל מ-print spooler ועד אבטחת מחשב. כאשר אתה נכנס למחשב ומתחיל תוכניות, התוכניות יוצרות תהליכים תלויים. תהליך אינו התוכנית עצמה, אלא ההוראות שהמעבד משתמש בהן כדי להפעיל את התוכנית. תהליך שייך ל-Windows או לתוכנית אחרת שהתקנת.

המצב של תהליך עשוי להיות "נוצר", "פועל", "ממתין" או "חסם". אפשר לומר שזה תהליך "מחכה" ברגע שתפעיל את תוכנית האב שלו, ולפני שהיא עברה עיבוד על ידי המעבד. תהליך "פועל" כאשר המעבד מעבד אותו. אתה יכול לשקול תהליך "חסום" אם למחשב אין מספיק זיכרון לעבד אותו או אם לא ניתן לאתר קבצים הקשורים לתהליך. לכל מערכות ההפעלה יש איזושהי מערכת לטיפול בתהליכים, אם כי יש להן שמות שונים לכל מדינה.

ברגע שתהליכים פועלים, מערכת ההפעלה צריכה דרך להבטיח שאין שני תהליכים ניגשו לאותם משאבים בו-זמנית. באופן ספציפי, אין שני תהליכים שיכולים לנסות לבצע את אותו אזור קוד בבת אחת. אם שני תהליכים אכן ניסו להפעיל את הקוד הזה בו-זמנית, עלולה להתרחש קריסה כאשר הם מנסים לקרוא לאותם קבצים ולשלוח את אותן הוראות ל-CPU בו-זמנית. אם שני תהליכים צריכים להפעיל את אותו קוד, אחד חייב לחכות עד שהשני יסתיים לפני שתמשיך.

המחשב חייב להבטיח שתהליכים יכולים לתקשר עם המעבד וביניהם. לדוגמה, לתוכנית יכולה להיות תהליכים רבים, ולכל תהליך יכולה להיות רמת הרשאה שונה. רמת הרשאה היא פשוט אינדיקציה לרמת הגישה שתהיה לתהליך למערכת. תקשורת תהליכית מבטיחה שהמחשב יכול לקבוע את ההרשאות של כל תהליך. זה חשוב מאוד במניעת תוכנות זדוניות ממחיקת קבצי מערכת או הוספת הוראות למערכת ההפעלה עצמה.

לבסוף, למחשב חייבת להיות דרך להבטיח שתהליכים לא יהפכו למבוי סתום. מבוי סתום מתרחש כאשר שני תהליכים דורשים כל אחד משאב שהשני משתמש בו כעת, ולכן אף אחד מהתהליכים לא יכול לסיים את מה שהוא עושה. לא ניתן לשחרר את המשאבים, והתוכניות ננעלות. אתה יכול גם להתייחס למצב זה כ"המתנה מעגלית". מערכות הפעלה מונעות מבוי סתום בשונות דרכים, אבל השיטה הנפוצה ביותר היא לאלץ תהליך להכריז על המשאבים שהוא יזדקק לו לפני שהוא יכול סטארט - אפ. לחלופין, תהליך עשוי להיאלץ לבקש משאבים בבלוקים, ולאחר מכן לשחרר את המשאבים כשהוא מסתיים איתם.