Процессы и потоки. Многозадачность

Основу программного обеспечения любого компьютера (вычислительной машины, ЭВМ) составляют программы, входящие в комплекс, называемый операционной системой (ОС). Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.
Операционная система — это совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем [2, с.173].
В любой операционной системе основным понятием является процесс: абстракция, описывающая выполняющуюся программу, и всё остальное напрямую зависит от этого понятия, поэтому изучение процессов для более глубокого осмысления принципов работы операционной системы является важной задачей.
Процессы поддерживают возможность осуществления (псевдо) параллельных операций даже при наличии всего одного центрального процессора, превращая его в несколько виртуальных процессоров.
В традиционных ОС у каждого процесса есть адресное пространство и поток управления. Тем не менее, нередко возникают ситуации, когда необходимо иметь несколько потоков управления в одном и том же адресном пространстве, выполняемых квазипараллельно, как будто они являются обособленными процессами.
Рассмотрим подробнее понятия процессов и потоков и механизмы управления ими.

Одной из важнейших функций операционной системы является управление процессами и потоками. Подсистема управления процессами и потоками занимается их созданием, уничтожени¬ем, планированием, поддерживает взаимодействие между ними, а также распределяет процессор-ное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами и потоками.
ОС поддерживает в памяти специальные ин¬формационные структуры, в которые записывает, какие ресурсы выделены процессу. Некоторые из ресур¬сов выделяются процессу при его создании, а некоторые — динамически во время выполнения. При выполнении этих функций подсистема управления процессами взаимодействует с другими подсис-темами ОС: подсистемой управления памятью, подсистемой ввода-вывода, файловой системой.
За счет организации параллельной работы нескольких процессов, в операционных системах осуществляется механизм многозадачности.
Многозадачность (англ. multitasking) — свойство операционной системы или среды программирования обеспечивать возможность параллельной (или псевдопараллельной) обработки нескольких процессов. Благодаря многозадачности пользователь получает возможность одновременной работы с несколькими приложениями, запущенными в ОС.
Процесс в ОС рас¬сматривается операционной системой как заявка на потребление всех видов ре¬сурсов, кроме процессорного времени. Он распределяется операционной системой между другими единицами — потоками, которые и получили свое название благодаря тому, что они представляют собой последовательности (потоки выполнения) команд. Потоки возникли в операционных системах как средство распараллеливания вы¬числений. Различные типы операционных систем, распространенных в наши дни, связаны в том числе и с тем, какие механизмы управления процессами и потоками положены в основу ядра ОС.