A unidade de processamento central (CPU) de um computador controla os cálculos e executa os comandos de todos os programas em execução no computador. Isto significa que o processador frequentemente manipula vários programas ao mesmo tempo . Para executar qualquer programa, muito menos vários programas , a CPU precisa ter algumas informações de um programa para que o programa possa funcionar . Esta informação, chamado de estado , diferente de programa para programa . Ao alternar entre programas, o CPU deve implementar mudanças entre os estados de programas , chamados de troca de contexto . Multitarefa
Quando a execução de vários programas da memória , o processador de um computador só parece realmente executar comandos simultaneamente. Ao assistir as ações do sistema , parece que tudo funciona ao mesmo tempo . No entanto , o processador só pode rodar um único programa de cada vez. Os interruptores do processador entre os programas constantemente , dependendo de sua prioridade , tão rapidamente que os usuários nunca se sabe que os programas executados de forma independente um do outro.
CPU Memória Registra
Enquanto o processador trabalha com os comandos de um programa específico , os dados a partir desse programa reside em , registros especiais de memória locais. Esses registros armazenar informações variável de programa e outras informações sobre o estado do programa em execução . Esta informação é normalmente realizada na memória cache do processador , um tipo rápido, mas caro de armazenamento normalmente usado apenas em pequenas quantidades no próprio processador.
Alternância de contexto
Para gerenciar vários programas em execução , o processador deve implementar mudanças de contexto . Quando o processador muda de contexto , todas as informações a partir de um programa em execução é off- carregado em uma parte da memória . A informação para o próximo programa em execução é carregado em registros locais e seus comandos são executados. Porque o estado de um programa é off- carregado para usar o estado de outro , os engenheiros chamam isso de uma mudança de contexto. O estado da máquina é alterado para lidar com o novo programa. Para cada fatia de tempo que um programa fica na CPU, uma mudança de contexto deve ocorrer.
CPU Agendamento
Para gerenciar contexto e troca de contexto , uma rotina especial em o sistema operacional chamado o programador gerencia o acesso programa para a CPU. Existem diferentes algoritmos para gerenciar esses programas e garantir que todos eles têm a chance de usar o processador , esses algoritmos também determinar quantas ocorrem trocas de contexto . Normalmente, os algoritmos que podem determinar a prioridade de um programa e deixar a execução de programas no processador o mais longo sem bloqueando outros programas irá aumentar a eficiência do processador. Isso ocorre porque todos os programas ainda vai ter uma chance com o processador , evitando a sobrecarga associada à mudança de contexto .