النقطة الرئيسية الأخرى التي تميز العملية والخيط هي أن العمليات معزولة مع بعضها البعض في حين أن مؤشرات الترابط تتشارك في الذاكرة أو الموارد مع بعضها البعض.
رسم بياني للمقارنة
| أساس للمقارنة | معالجة | خيط |
|---|---|---|
| الأساسية | البرنامج في التنفيذ. | عملية خفيفة الوزن أو جزء منها. |
| تقاسم الذاكرة | معزولة تماما ولا تشارك الذاكرة. | يشارك الذاكرة مع بعضها البعض. |
| استهلاك المصدر | أكثر من | أقل |
| نجاعة | أقل كفاءة مقارنة بالعملية في سياق التواصل. | يعزز الكفاءة في سياق التواصل. |
| الوقت اللازم للإبداع | أكثر من | أقل |
| الوقت تبديل السياق | يأخذ المزيد من الوقت. | يستهلك وقتا أقل. |
| إنهاء غير مؤكد | النتائج في فقدان العملية. | يمكن استعادة مؤشر الترابط. |
| الوقت اللازم لإنهاء الخدمة | أكثر من | أقل |
تعريف العملية
العملية هي تنفيذ برنامج وتنفيذ الإجراءات ذات الصلة المحددة في البرنامج ، أو هي وحدة تنفيذ حيث يتم تشغيل البرنامج. يقوم نظام التشغيل بإنشاء وجداول وإنهاء العمليات لاستخدام وحدة المعالجة المركزية. تُعرف العمليات الأخرى التي تم إنشاؤها بواسطة العملية الرئيسية باسم العملية التابعة.
يتم التحكم في عمليات التشغيل بمساعدة PCB (كتلة التحكم في العملية) ويمكن اعتبارها بمثابة دماغ العملية ، والتي تحتوي على جميع المعلومات الهامة المتعلقة بعملية مثل معرف العملية ، الأولوية ، الحالة ، PWS ومحتويات وحدة المعالجة المركزية .
ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو أيضا بنية البيانات القائمة على النواة التي تستخدم ثلاثة أنواع من الوظائف التي هي الجدولة ، والإرسال وتوفير السياق.
- الجدولة - وهي طريقة لاختيار تسلسل العملية بكلمات بسيطة تختار العملية التي يجب تنفيذها أولاً في وحدة المعالجة المركزية.
- إيفاد - يقوم بإعداد بيئة للعملية المراد تنفيذها.
- حفظ السياق - تقوم هذه الوظيفة بحفظ المعلومات المتعلقة بعملية عندما يتم استئنافها أو حظرها.
هناك حالات معينة يتم تضمينها في دورة حياة عملية مثل جاهزة ، جارية ، مسدودة ومنتهية. يتم استخدام الولايات العملية للحفاظ على مسار نشاط العملية في لحظة.
من وجهة نظر المبرمج ، تعتبر العمليات هي الوسيط لتحقيق التنفيذ المتزامن للبرنامج. العملية الرئيسية لبرنامج متزامن يخلق عملية طفل. تحتاج العملية الرئيسية وعملية الطفل إلى التفاعل مع كل منهما لتحقيق هدف مشترك.
تعمل عمليات التشذير للعمليات على تحسين سرعة الحساب عندما تتداخل عملية الإدخال / الإخراج في عملية واحدة مع نشاط حسابي في عملية أخرى.
خصائص عملية:
- يتضمن إنشاء كل عملية استدعاءات النظام لكل عملية على حدة.
- العملية عبارة عن كيان تنفيذ معزول ولا تشارك البيانات والمعلومات.
- تستخدم العمليات آلية IPC (الاتصال بين العمليات) للتواصل مما يزيد بشكل ملحوظ عدد مكالمات النظام.
- تستهلك إدارة العمليات المزيد من استدعاءات النظام.
- كل عملية لديها كومة الذاكرة الخاصة بها ، كومة الذاكرة المؤقتة ، والتعليم ، والبيانات ، وخريطة الذاكرة.
تعريف الموضوع
مؤشر الترابط هو تنفيذ برنامج يستخدم موارد عملية لإنجاز المهمة. جميع المواضيع داخل برنامج واحد يتم احتواؤها منطقيًا ضمن عملية. يخصص kernel مكدس كتلة تحكم مؤشر ترابط (TCB) لكل مؤشر ترابط. يقوم نظام التشغيل بحفظ مؤشر المكدس وحالة وحدة المعالجة المركزية فقط في وقت التبديل بين سلاسل عمليات نفس العملية.
يتم تنفيذ المواضيع بثلاث طرق مختلفة. هذه هي مؤشرات الترابط مستوى kernel ، مؤشرات الترابط على مستوى المستخدم ، مؤشرات الترابط المختلط. يمكن أن تحتوي الخيوط على ثلاث حالات تعمل وجاهزة وممنوعة ؛ لا يشمل سوى حالة الحساب وليس تخصيص الموارد وحالة الاتصال مما يقلل من الحمل الزائد. إنه يعزز التزامن (التوازي) وبالتالي تزداد السرعة أيضًا.
كما أن تعدد المرات تأتي أيضًا بعيوب ، فالعواقب المتعددة لا تنشئ تعقيدات ، ولكن التفاعل بينهم يحدث.
يجب أن يكون لدى مؤشر ترابط خاصية الأولوية عند وجود مؤشرات ترابط متعددة نشطة. يتم تحديد الوقت الذي يتم الحصول عليه للتنفيذ الخاص بموضوعات أخرى نشطة في نفس العملية حسب أولوية مؤشر الترابط.
خصائص الموضوع:
- يمكن لمكالمة نظام واحدة فقط إنشاء أكثر من مؤشر ترابط واحد (عملية Lightweight).
- المواضيع حصة البيانات والمعلومات.
- تشارك المواضيع التعليمة ، والمناطق العالمية والكومة لكنها تملك مجموعة سجلات وسجلات فردية خاصة بها.
- تستهلك إدارة مؤشر الترابط مكالمات نظام أو لا أقل كما يمكن تحقيق الاتصال بين مؤشرات الترابط باستخدام الذاكرة المشتركة.
- تزيد خاصية عزل العملية من نفقاتها العامة من حيث استهلاك الموارد.
الاختلافات الرئيسية بين العملية وخيط
- يتم احتواء كل سلاسل عمليات البرنامج منطقيا ضمن عملية.
- العملية ثقيلة المرجحة ، ولكن الخيط خفيف الوزن.
- البرنامج عبارة عن وحدة تنفيذ معزولة بينما لا يتم عزل الخيط ومشاركة الذاكرة.
- الخيط لا يمكن أن يكون له وجود فردي. يتم إرفاقه بعملية. من ناحية أخرى ، يمكن أن توجد عملية فردية.
- في وقت انتهاء مؤشر الترابط ، يمكن استرداد المكدس المرتبط به حيث أن كل مؤشر ترابط له مكدس خاص به. في المقابل ، إذا ماتت عملية ما ، فإن جميع الخيوط تموت بما في ذلك العملية.
استنتاج
يتم استخدام العمليات لتحقيق تنفيذ البرامج بطريقة متزامنة ومتسلسلة. بينما مؤشر الترابط هو وحدة تنفيذ برنامج تستخدم بيئة العملية عندما تستخدم العديد من مؤشرات الترابط بيئة نفس العملية ، فإنها تحتاج إلى مشاركة رمزها وبياناتها ومواردها. يستخدم نظام التشغيل هذه الحقيقة لتقليل الحمل وتحسين الحساب.
