In che modo il sistema operativo condivide la CPU in un sistema multitasking?

Il sistema operativo condivide la CPU in un sistema multitasking attraverso una tecnica chiamata cambio di contesto. Il cambio di contesto implica la memorizzazione temporanea dello stato di un processo in esecuzione in memoria e quindi il caricamento dello stato di un altro processo nella CPU. Ciò consente alla CPU di passare rapidamente tra più processi, dando l'impressione che vengano eseguiti simultaneamente.

Il sistema operativo utilizza vari algoritmi per determinare quale processo deve essere eseguito successivamente. Gli algoritmi comuni includono:

- Round robin: A ogni processo viene assegnato un intervallo di tempo e la CPU viene assegnata al processo successivo nella coda quando scade l'intervallo di tempo.

- Basato sulla priorità: Ai processi viene assegnata una priorità in base alla loro importanza. Ai processi con priorità più alta viene assegnato più tempo CPU rispetto ai processi con priorità più bassa.

- Prima il lavoro più breve: Viene data priorità al processo con il tempo di esecuzione previsto più breve.

- Primo arrivato, primo servito: Viene data priorità al processo che attende da più tempo.

La scelta dell'algoritmo di pianificazione dipende dai requisiti specifici del sistema. Oltre al cambio di contesto, il sistema operativo utilizza anche altri meccanismi per gestire la condivisione del tempo della CPU in un sistema multitasking. Questi meccanismi includono:

- Multithreading: Consente a più thread di essere eseguiti contemporaneamente all'interno dello stesso processo.

- Multiprocessing simmetrico: Consente l'utilizzo simultaneo di più processori.

- Isolamento del processo: Mantiene i processi separati gli uni dagli altri in modo che non possano interferire tra loro.

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