O sistema operacional compartilha a CPU em um sistema multitarefa por meio de uma técnica chamada troca de contexto. A troca de contexto envolve armazenar temporariamente o estado de um processo em execução na memória e, em seguida, carregar o estado de outro processo na CPU. Isso permite que a CPU alterne rapidamente entre vários processos, dando a impressão de que eles estão sendo executados simultaneamente.

O sistema operacional usa vários algoritmos para determinar qual processo deve ser executado em seguida. Algoritmos comuns incluem:

- Round robin: Cada processo recebe um intervalo de tempo e a CPU é atribuída ao próximo processo na fila quando seu intervalo de tempo expira.
- Com base em prioridade: Os processos recebem uma prioridade com base em sua importância. Os processos de prioridade mais alta recebem mais tempo de CPU do que os processos de prioridade mais baixa.
- Trabalho mais curto primeiro: O processo com o menor tempo de execução esperado recebe prioridade.
- Primeiro a chegar, primeiro a ser servido: O processo que estava esperando há mais tempo recebe prioridade.

A escolha do algoritmo de escalonamento depende dos requisitos específicos do sistema. Além da troca de contexto, o sistema operacional também utiliza outros mecanismos para gerenciar o compartilhamento do tempo de CPU em um sistema multitarefa. Esses mecanismos incluem:

- Multithreading: Permite que vários threads sejam executados simultaneamente no mesmo processo.
- Multiprocessamento simétrico: Permite que vários processadores sejam usados ​​simultaneamente.
- Isolamento de processo: Mantém os processos separados uns dos outros para que não possam interferir uns nos outros.