Bilgi işlemde süreç yönetimi, süreçlerin oluşturulması, programlanması ve sonlandırılmasıyla ilgilenen işletim sistemlerinin temel bir yönüdür. Basit anlamda bir süreç, yürütülen bir bilgisayar programının bir örneğidir. Programın kodunu ve etkinliğini içerir. Süreçlerin verimli bir şekilde yönetilmesi, bir bilgisayar sisteminin performansı ve istikrarı için çok önemlidir.
Süreç , bir uygulamanın yürütülmekte olan örneğidir. Örneğin bir metin düzenleyiciyi veya web tarayıcısını çalıştırdığınızda bir süreç oluşturulur. Her süreç, bir programın yürütülmesi için gereken kaynakları sağlar. Bir süreç yaşam döngüsü boyunca başlama, hazır olma, çalışma, bekleme ve sonlandırma gibi çeşitli durumlardan geçer.
Bir işletim sistemindeki bir işlemin yaşam döngüsü birkaç aşamadan oluşur:
Proses Kontrol Bloğu (PCB), işletim sistemindeki önemli bir veri yapısıdır. İşlemin durumu, program sayacı, CPU kayıtları, bellek yönetimi bilgileri, muhasebe bilgileri ve G/Ç durum bilgileri hakkında bilgiler içerir. PCB, işletim sisteminin süreçleri verimli bir şekilde yönetmesi için çok önemlidir.
Süreç planlama, süreç yönetiminin önemli bir yönüdür. İşlemlerin paylaşılan CPU kaynaklarına erişme sırasını belirler. Birkaç zamanlama algoritması vardır:
Modern bilgi işlemde, performansı artırmak için birden fazla işlemi aynı anda veya paralel olarak çalıştırmak yaygındır. Eşzamanlılık, tek çekirdekli bir CPU'da birden fazla işlemin aralarında hızla geçiş yaparak aynı anda yürütülmesini ifade eder. Öte yandan paralellik , bir programın farklı bölümlerinin, gerçekten paralel çalışan çok çekirdekli bir işlemcinin birden fazla çekirdeği üzerinde eşzamanlı olarak yürütülmesini ifade eder.
Süreçler arası iletişim (IPC), süreçlerin iletişim kurmasına ve eylemlerini senkronize etmesine olanak tanıyan bir mekanizmadır. IPC, aynı anda birden fazla işlemi çalıştıran modern işletim sistemlerinde önemlidir. IPC örnekleri arasında borular, mesaj kuyrukları, semaforlar ve paylaşılan hafıza yer alır.
Süreç oluşturmayı daha iyi anlamak için, Linux sisteminde <code>fork()</code> sistem çağrısını kullanarak basit bir süreç oluşturma örneğini düşünün. <code>fork()</code> sistem çağrısı, mevcut işlemi kopyalayarak yeni bir işlem oluşturur. Yeni sürece alt süreç, mevcut sürece ise ana süreç denir.
Süreç planlamayı anlamaya yönelik bir deney, basit bir program kullanarak farklı planlama algoritmalarının simüle edilmesini içerebilir. Örneğin, C dilinde FCFS, SJF ve RR planlama algoritmalarını uygulayan bir program yazılabilir ve her algoritmanın süreç kuyruğunu nasıl yönettiği gözlemlenebilir.
Süreç yönetimi, işletim sistemi tasarımının çok önemli bir yönüdür. Geliştiriciler ve sistem yöneticileri, süreçlerin yaşam döngüsünü, planlama algoritmalarını ve IPC gibi mekanizmaları anlayarak bilgi işlem sistemlerinin performansını ve güvenilirliğini optimize edebilir. Teknoloji geliştikçe süreç yönetiminin karmaşıklığı da artıyor ancak temel ilkeler aynı kalıyor. Bu kavramları anlamak, işletim sistemleriyle derinlemesine çalışmayı veya verimli süreç yönetimi gerektiren uygulamalar geliştirmeyi amaçlayan herkes için çok önemlidir.
