Katika kompyuta, usimamizi wa mchakato ni kipengele cha msingi cha mifumo ya uendeshaji ambacho kinashughulika na uundaji, upangaji, na usitishaji wa michakato. Mchakato, kwa maneno rahisi, ni mfano wa programu ya kompyuta ambayo inatekelezwa. Ina msimbo wa programu na shughuli zake. Kusimamia michakato kwa ufanisi ni muhimu kwa utendaji na uthabiti wa mfumo wa kompyuta.
Mchakato ni mfano wa utekelezaji wa maombi. Kwa mfano, unapoendesha kihariri cha maandishi au kivinjari cha wavuti, mchakato unaundwa. Kila mchakato hutoa rasilimali zinazohitajika kutekeleza programu. Mchakato, katika mzunguko wake wa maisha, hupitia hali mbalimbali kama vile kuanza, tayari, kukimbia, kusubiri, na kusitisha.
Mzunguko wa maisha wa mchakato katika mfumo wa uendeshaji unajumuisha hatua kadhaa:
Kizuizi cha Kudhibiti Mchakato (PCB) ni muundo muhimu wa data katika mfumo wa uendeshaji. Ina maelezo kuhusu hali ya mchakato, kihesabu programu, rejista za CPU, maelezo ya usimamizi wa kumbukumbu, maelezo ya uhasibu, na taarifa ya hali ya I/O. PCB ni muhimu kwa mfumo wa uendeshaji kudhibiti michakato kwa ufanisi.
Kupanga mchakato ni kipengele muhimu cha usimamizi wa mchakato. Huamua mpangilio ambao michakato inafikia rasilimali za CPU zilizoshirikiwa. Kuna algorithms kadhaa za kupanga:
Katika kompyuta ya kisasa, ni kawaida kuendesha michakato mingi kwa wakati mmoja au sambamba ili kuboresha utendakazi. Concurrency inarejelea utekelezaji wa michakato mingi kwa wakati mmoja katika CPU ya msingi mmoja kwa kubadili haraka kati yao. Usambamba , kwa upande mwingine, inarejelea utekelezaji wa wakati mmoja wa sehemu tofauti za programu kwenye cores nyingi za kichakataji cha msingi nyingi, ambacho huendesha kwa usawa.
Inter-process communication (IPC) ni utaratibu unaoruhusu michakato ya kuwasiliana na kusawazisha matendo yao. IPC ni muhimu katika mifumo ya uendeshaji ya kisasa inayoendesha michakato mingi kwa wakati mmoja. Mifano ya IPC ni pamoja na mabomba, foleni za ujumbe, semaphores, na kumbukumbu iliyoshirikiwa.
Ili kuelewa vyema uundaji wa mchakato, zingatia mfano wa kuunda mchakato rahisi katika mfumo wa Linux kwa kutumia <code>fork()</code> simu ya mfumo. Simu ya mfumo <code>fork()</code> huunda mchakato mpya kwa kunakili mchakato wa sasa. Mchakato mpya unaitwa mchakato wa mtoto, na mchakato uliopo unaitwa mchakato wa mzazi.
Jaribio la kuelewa upangaji wa mchakato linaweza kuhusisha kuiga algoriti tofauti za kuratibu kwa kutumia programu rahisi. Kwa mfano, mtu anaweza kuandika programu katika C inayotekelezea kanuni za kuratibu za FCFS, SJF, na RR na kuona jinsi kila algoriti inadhibiti foleni ya mchakato.
Usimamizi wa mchakato ni kipengele muhimu cha muundo wa mifumo ya uendeshaji. Kwa kuelewa mzunguko wa maisha wa michakato, kuratibu algoriti, na mifumo kama IPC, wasanidi programu na wasimamizi wa mfumo wanaweza kuboresha utendakazi na kutegemewa kwa mifumo ya kompyuta. Kadiri teknolojia inavyobadilika, ugumu wa usimamizi wa mchakato pia unakua, lakini kanuni za kimsingi zinabaki sawa. Kuelewa dhana hizi ni muhimu kwa mtu yeyote anayenuia kufanya kazi kwa kina na mifumo ya uendeshaji au kuunda programu zinazohitaji usimamizi bora wa mchakato.
