What is Process in OS? | Structure of Process | Easy Explanation using Animation

making IT simple

28 Jul 202006:34

Summary

TLDRفي هذا الفيديو، يتم شرح مفهوم العمليات في نظام التشغيل بطريقة بسيطة. يوضح الفيديو الفرق بين البرنامج والعملية، حيث تعتبر العملية هي البرنامج الذي يتم تنفيذه. يتناول أيضًا بنية العملية، والتي تتكون من أربعة أجزاء رئيسية: الكود، البيانات، الكومة، والمكدس. يُوضح كيف يمكن تخصيص الذاكرة أثناء التشغيل باستخدام الكومة والمكدس، مع إيضاح الفرق بين تخصيص الذاكرة الثابت والديناميكي. الفيديو يهدف إلى تبسيط المفاهيم المتعلقة بالعمليات في أنظمة التشغيل ويساعد المشاهدين في فهم كيفية عمل العمليات في الذاكرة.

Takeaways

😀 عملية هي برنامج قيد التنفيذ في نظام التشغيل.
😀 البرنامج يتحول إلى عملية عندما يبدأ المعالج في تنفيذ التعليمات.
😀 البرنامج يتم تخزينه في الذاكرة الثانوية (مثل القرص الصلب) قبل أن يصبح عملية.
😀 عملية تتكون من أربعة أجزاء: الكود، البيانات، الذاكرة المكدسة (Stack)، والهيب (Heap).
😀 الكود هو الجزء الذي يحتوي على التعليمات القابلة للتنفيذ.
😀 البيانات تحتوي على المتغيرات الثابتة والعالمية التي يتم تخزينها في القسم الخاص بالبيانات.
😀 الهيب هو مساحة الذاكرة المخصصة لتخصيص الذاكرة الديناميكية أثناء وقت التشغيل.
😀 المكدس (Stack) يُستخدم لتخزين المتغيرات المحلية ومعاملات الدوال، كما يتعامل مع الاستدعاءات التكرارية.
😀 لا يوجد تقسيم ثابت بين المكدس والهيب، حيث يختلف استخدامهما حسب حجم البيانات في كل برنامج.
😀 في حالة تخصيص الذاكرة الديناميكية، فإن المكدس ينمو في الاتجاه المعاكس للهيب مما يسمح بتخصيص الذاكرة بدون تقسيم ثابت.
😀 عند حدوث تخصيص غير دقيق للذاكرة في البرامج، قد تحدث مشكلات مشابهة لحالة الكتابة في دفتر ملاحظات منفصل للمواد المختلفة.
😀 الفيديو يشرح كيفية فهم هيكل العملية وعلاقتها بالبرنامج أثناء تنفيذه، ويوضح أهمية تنظيم الذاكرة بشكل مرن.

Q & A

ما هو الفرق بين البرنامج والعملية في نظام التشغيل؟
-العملية هي البرنامج الذي يتم تنفيذه بالفعل بواسطة وحدة المعالجة المركزية. بينما البرنامج هو مجموعة من التعليمات المخزنة في الذاكرة الثانوية مثل القرص الصلب، ولا يعتبر عملية إلا بعد أن يبدأ تنفيذه.
كيف يتم تحويل البرنامج إلى عملية؟
-عند تنفيذ البرنامج، يقوم نظام التشغيل بنقل الملف القابل للتنفيذ إلى الذاكرة الرئيسية (الرام) ومن ثم يبدأ المعالج في تنفيذ التعليمات، وبالتالي يصبح البرنامج عملية.
ما هي الأقسام الأربعة التي تتكون منها بنية العملية؟
-بنية العملية تتكون من أربعة أقسام رئيسية: 1) الكود (Code)، 2) البيانات (Data)، 3) الذاكرة المكدسة (Heap)، 4) المكدس (Stack).
ما هو الكود في بنية العملية؟
-الكود هو التعليمات القابلة للتنفيذ التي يجب تنفيذها. يتم تخزين هذه التعليمات في قسم الكود أثناء تشغيل العملية.
ما هي البيانات في بنية العملية؟
-البيانات تتكون من المتغيرات الثابتة والعالمية. المتغيرات الثابتة تُخصص ذاكرة لها أثناء كتابة البرنامج ولا يتم حذفها حتى اكتمال تشغيله، بينما المتغيرات العالمية يمكن الوصول إليها من أي مكان داخل البرنامج.
ما هو الهيب (Heap) في بنية العملية؟
-الهيب هو مساحة ذاكرة ديناميكية تُخصص أثناء تنفيذ البرنامج. يتم استخدامها لتخصيص الذاكرة للمتغيرات التي يصعب تحديد حجمها مسبقاً.
ما هو المكدس (Stack) في بنية العملية؟
-المكدس يُستخدم لتخزين المتغيرات المحلية، ومعاملات الوظائف، وعناوين الإرجاع. كما يُستخدم أيضًا عند التعامل مع الاستدعاء التكراري (الاستدعاء الذاتي).
لماذا لا توجد تقسيمات ثابتة بين المكدس والهيب في بنية العملية؟
-لا توجد تقسيمات ثابتة بين المكدس والهيب لأن حجم كل منهما يختلف حسب البرنامج الذي يتم تنفيذه. فالمكدس قد يستهلك مساحة أكبر في بعض البرامج بينما الهيب قد يحتاج إلى مساحة أكبر في برامج أخرى.
كيف يتم تخصيص الذاكرة في الهيب والمكدس؟
-المكدس ينمو في اتجاه الأسفل بينما الهيب ينمو في اتجاه الأعلى، مما يسمح لهما باستخدام المساحة المتاحة في الذاكرة بمرونة ودون الحاجة لتقسيم ثابت.
كيف يمكن أن تساعد الفكرة المشروحة عن تخصيص الذاكرة في فهم أفضل لتطوير البرامج؟
-تخصيص الذاكرة في الهيب والمكدس يعكس كيفية التعامل مع الذاكرة في البرامج المعقدة. فهم هذه التفاصيل يساعد المطورين على إدارة الذاكرة بشكل أفضل وضمان أداء البرنامج بشكل أكثر كفاءة.