إدارة العمليات في نظام التشغيل: ثنائي الفينيل متعدد الكلور في Operaنظام تينج
ناثانيال بروكس
⚡ ملخص ذكي
تتولى إدارة العمليات في نظام التشغيل مسؤولية إنشاء العمليات وجدولتها وإنهاؤها، بينما تخزن وحدة التحكم في العمليات حالة كل عملية وسجلاتها وأولويتها حتى يتمكن المعالج المركزي من ذلك. track واستئناف التنفيذ بشكل موثوق.
ما هي العملية؟
A معالجة العملية هي تنفيذ برنامج يقوم بالمهام المحددة فيه. ويمكن تعريفها بأنها وحدة تنفيذ يعمل عليها البرنامج. يساعدك نظام التشغيل في إنشاء العمليات التي يستخدمها المعالج المركزي وجدولتها وإنهائها. وتُسمى العملية التي تُنشئها العملية الرئيسية بالعملية الفرعية.
يمكن التحكم بعمليات المعالجة بسهولة باستخدام وحدة التحكم في العمليات (PCB). ويمكن اعتبارها بمثابة عقل العملية، لأنها تحتوي على جميع المعلومات الأساسية المتعلقة بالمعالجة، مثل مُعرّف العملية، والأولوية، والحالة، وسجلات وحدة المعالجة المركزية.
ما هي إدارة العمليات؟
تتضمن إدارة العمليات مهامًا متنوعة مثل إنشاء العمليات وجدولتها وإنهاؤها، كما أنها تتولى أيضًا معالجة مأزقالعملية هي برنامج قيد التنفيذ، وهي جزء أساسي من أنظمة التشغيل الحديثة. يجب على نظام التشغيل تخصيص الموارد التي تُمكّن العمليات من مشاركة المعلومات وتبادلها. كما يحمي موارد كل عملية من العمليات الأخرى، ويسمح بالتزامن بينها.
تتمثل مهمة نظام التشغيل في إدارة جميع العمليات الجارية في النظام. فهو يُدير العمليات من خلال تنفيذ مهام مثل جدولة العمليات وتخصيص الموارد. تُحافظ إدارة العمليات الفعّالة على انشغال وحدة المعالجة المركزية وتُحسّن الأداء العام. جدولة وحدة المعالجة المركزية.
طريقة عملنا Architecture
صورة هندسة العملية
هذا مخطط معماري للعملية. تنقسم العملية إلى أربعة أقسام رئيسية في الذاكرة:
- كومة: يخزن المكدس بيانات مؤقتة مثل معلمات الدوال وعناوين الإرجاع والمتغيرات المحلية.
- كومة: هذا يخصص الذاكرة التي يمكن معالجتها أثناء وقت تشغيل العملية.
- تاريخ: يحتوي هذا القسم على المتغيرات العامة والثابتة.
- نص: يتضمن قسم النص النشاط الحالي، والذي يتم تمثيله بقيمة عداد البرنامج.
كتل التحكم في العمليات
يرمز PCB إلى كتلة التحكم في العملية. وهي بنية بيانات يحتفظ بها نظام التشغيل لكل عملية. يتم تعريف PCB بواسطة معرّف العملية (PID) الصحيح. يساعدك هذا على تخزين جميع المعلومات المطلوبة للحفاظ على track من بين جميع العمليات الجارية.
كما أنها مسؤولة عن تخزين محتويات سجلات المعالج. تُحفظ هذه السجلات عند خروج العملية من حالة التشغيل، وتُستعاد عند عودتها. ويتم تحديث المعلومات بسرعة في لوحة التحكم الرئيسية (PCB) بواسطة نظام التشغيل بمجرد انتقال العملية إلى حالة جديدة.
الدول العملية
بمجرد إنشاء عملية ما، فإنها لا تبقى في حالة واحدة. بل تنتقل بين عدة حالات حسب جدولة نظام التشغيل لها وحسب توفر الموارد.
مخطط الدول العملية
حالة العملية هي وضعها في لحظة زمنية محددة، وتحدد أيضاً موقعها الحالي. تتكون العملية بشكل أساسي من سبع مراحل:
- جديد: يتم إنشاء العملية الجديدة عندما يتم استدعاء برنامج معين من الذاكرة الثانوية (القرص الصلب) إلى الذاكرة الرئيسية (ذاكرة الوصول العشوائي).
- مستعد: في حالة الجاهزية، يتم تحميل العملية في الذاكرة الرئيسية وتكون جاهزة للتنفيذ.
- انتظار: تنتظر العملية تخصيص وقت وحدة المعالجة المركزية والموارد الأخرى للتنفيذ.
- التنفيذ: العملية في حالة تنفيذ، وتعمل على وحدة المعالجة المركزية.
- محظور: هذه فترة زمنية تنتظر فيها عملية ما اكتمال حدث ما، مثل عملية الإدخال/الإخراج.
- موقوف عن العمل: تحدد حالة التعليق الوقت الذي تكون فيه العملية جاهزة للتنفيذ ولكن لم يتم وضعها في قائمة الانتظار الجاهزة بواسطة نظام التشغيل.
- تم إنهاؤه: تحدد حالة الإنهاء الوقت الذي تنتهي فيه العملية.
بعد إكمال كل خطوة، يتم تحرير جميع الموارد التي تستخدمها العملية وتصبح الذاكرة متاحة.
كتلة التحكم في العمليات (PCB)
يُمثَّل كل عملية في نظام التشغيل بواسطة وحدة تحكم في العمليات، والتي تُسمى أيضًا وحدة تحكم في المهام. فيما يلي المكونات المهمة لوحدة تحكم العمليات:
كتلة التحكم في العمليات (PCB)
- حالة العملية: يمكن أن تكون العملية جديدة، أو جاهزة، أو قيد التشغيل، أو في حالة انتظار.
- عداد البرنامج: يحتوي عداد البرنامج على عنوان التعليمات التالية التي يجب تنفيذها لتلك العملية.
- سجلات وحدة المعالجة المركزية: يتضمن هذا المكون المراكم، والسجلات الخاصة بالفهرس والأغراض العامة، ومعلومات رمز الحالة.
- معلومات جدولة وحدة المعالجة المركزية: يتضمن هذا المكون أولوية العملية، ومؤشرات إلى قوائم الانتظار الخاصة بالجدولة، ومعلمات الجدولة الأخرى.
- معلومات محاسبية وتجارية: يشمل ذلك مقدار وحدة المعالجة المركزية المستخدمة، وأدوات الوقت مثل الوقت الفعلي المستخدم، وأرقام الوظائف أو العمليات.
- معلومات إدارة الذاكرة: يشمل ذلك قيمة سجلات القاعدة والحد وجداول الصفحات أو القطاعات، وذلك حسب نظام الذاكرة المستخدم من قبل نظام التشغيل.
- معلومات حالة الإدخال / الإخراج: تتضمن هذه الكتلة قائمة الملفات المفتوحة وقائمة أجهزة الإدخال/الإخراج المخصصة للعملية.
