プロセス管理に関するオペレーティング システムの 5 つの主要なアクティビティ

実行中のプロセスを管理するために、オペレーティング システムが維持する必要がある 5 つの主要なアクティビティがあります。これら 5 つのアクティビティがなければ、オペレーティング システムは長期間にわたって安定した状態を維持することはできません。

プロセスの作成

コンピュータの電源を初めて入れると、オペレーティング システムはプロセスを開き、印刷スプーラからコンピュータ セキュリティまで、あらゆるサービスを実行します。コンピュータにログインしてプログラムを開始すると、プログラムは依存プロセスを作成します。プロセスはプログラム自体ではなく、CPU がプログラムを実行するために使用する命令です。プロセスは、Windows に属しているか、インストールした他のプログラムに属しています。

処理状態

プロセスの状態には、「作成済み」、「実行中」、「待機中」、または「ブロック中」があります。親プログラムを開始した直後で、CPU によって処理される前に、プロセスが「待機」していると言えます。 CPU がプロセスを処理しているとき、そのプロセスは「実行中」です。コンピュータにプロセスを処理するための十分なメモリがない場合、またはプロセスに関連付けられたファイルが見つからない場合、そのプロセスは「ブロックされている」と見なすことができます。すべてのオペレーティング システムには、何らかのプロセス処理システムがありますが、状態ごとに名前が異なります。

プロセスの同期

プロセスが実行されると、オペレーティング システムには、2 つのプロセスが同時に同じリソースにアクセスしないようにする方法が必要です。具体的には、2 つのプロセスが一度に同じコード領域を実行しようとすることはできません。 2 つのプロセスがこのコードを同時に実行しようとすると、同じファイルを呼び出して同じ命令を同時に CPU に送信しようとするため、クラッシュが発生する可能性があります。 2 つのプロセスが同じコードを実行する必要がある場合は、一方が完了するのを待ってから先に進む必要があります。

プロセス通信

コンピュータは、プロセスが CPU と相互に通信できるようにする必要があります。たとえば、1 つのプログラムに多くのプロセスを含めることができ、各プロセスには異なるアクセス許可レベルを設定できます。アクセス許可レベルは、プロセスがシステムに対して持つべきアクセスのレベルを示すだけです。プロセス通信により、コンピュータは各プロセスのアクセス許可を決定できます。これは、マルウェアがシステム ファイルを削除したり、オペレーティング システム自体に命令を追加したりするのを防ぐために非常に重要です。

デッドロック防止

最後に、コンピューターには、プロセスがデッドロックにならないようにする方法が必要です。デッドロックは、2 つのプロセスがそれぞれ現在使用中のリソースを必要とするため、どちらのプロセスも処理を完了できない場合に発生します。リソースを解放できず、プログラムがロックアップします。この状況を「循環待機」と呼ぶこともできます。オペレーティング システムはさまざまな方法でデッドロックを防止しますが、最も一般的な方法は、起動前に必要なリソースをプロセスに宣言させることです。あるいは、プロセスが強制的にブロック単位でリソースを要求し、処理が終了したときにリソースを解放することもできます。