Ordonnancement dans les systèmes d'exploitationDans les systèmes d'exploitation, l’ordonnanceur est le composant du noyau du système d'exploitation choisissant l'ordre d'exécution des processus sur les processeurs d'un ordinateur. En anglais, l'ordonnanceur est appelé scheduler. Un processus a besoin de la ressource processeur pour exécuter des calculs; il l'abandonne quand se produit une interruption, etc. De nombreux anciens processeurs ne peuvent effectuer qu'un traitement à la fois.
Earliest deadline first schedulingEarliest deadline first scheduling (« échéance proche = préparation en premier » en anglais) est un algorithme d'ordonnancement préemptif, à priorité dynamique, utilisé dans les systèmes temps réel. Il attribue une priorité à chaque requête en fonction de l'échéance de cette dernière, les tâches dont l’échéance est proche recevant la priorité la plus élevée. Cet algorithme est optimal pour tous types de système de tâches. Cependant, il est assez difficile à mettre en œuvre et est de ce fait peu utilisé.
Round-robin (informatique)thumb|upright=1.5|Exemple de planification de tâches en round-robin Le Round-robin (ou tourniquet) est un algorithme d'ordonnancement courant dans les systèmes d'exploitation adapté aux systèmes travaillant en temps partagés. Une petite unité de temps, appelé quantum de temps, est définie. La file d'attente est gérée comme une file circulaire. L'ordonnanceur parcourt cette file et alloue un temps processeur à chacun des processus pour un intervalle de temps de l'ordre d'un quantum au maximum.
Multitâche préemptifEn informatique, le multitâche préemptif désigne la capacité d'un système d'exploitation à exécuter ou arrêter une tâche planifiée en cours. Un ordonnanceur préemptif présente l'avantage d'une meilleure réactivité du système et de son évolution. Les différentes tâches peuvent être exécutées en parallèle, à la fois par un changement de contexte très rapide et par la répartition sur différents processeur. Le seul inconvénient que l'on pourrait donner à un système multitâche préemptif vient des situations de compétition, en général relativement limité.
Temps CPUdroite|vignette|450x450px|Temps CPU sur un système multitâche à CPU unique Le temps CPU (ou temps de traitement) est la durée pendant laquelle une unité centrale de traitement (CPU) est utilisée pour traiter les instructions d'un programme informatique ou d'un système d'exploitation, par opposition au temps écoulé, qui comprend par exemple l'attente d'une entrée/sortie (E/S) ou l'activation du mode à faible consommation («inactif»). Le temps CPU est mesuré en tics d'horloge ou en secondes.
MultitâcheUn système d'exploitation est multitâche () s’il permet d’exécuter, de façon apparemment simultanée, plusieurs programmes informatiques. On parle également de multiprogrammation. Cette fonction est indépendante du nombre de processeurs dotant l’ordinateur ; une machine multiprocesseur n'est aucunement nécessaire pour exécuter un système d'exploitation multitâche. La simultanéité apparente ou réelle, selon le nombre de processeurs, est le résultat de l’alternance rapide d’exécution des processus présents en mémoire.
Rate-monotonic schedulingL'ordonnancement à taux monotone (en anglais, rate-monotonic scheduling) est un algorithme d'ordonnancement temps réel en ligne à priorité constante (statique). Il attribue la priorité la plus forte à la tâche qui possède la plus petite période. RMS est optimal dans le cadre d'un système de tâches périodiques, synchrones, indépendantes et à échéance sur requête avec un ordonnanceur préemptif. De ce fait, il n'est généralement utilisé que pour ordonnancer des tâches vérifiant ces propriétés.
Appel systèmeEn informatique, un appel système (c'est-à-dire appel au système [d'exploitation]) (en anglais, system call, abrégé en syscall) désigne le moment où un programme s'interrompt pour demander au système d'exploitation d'accomplir pour lui une certaine tâche. L'expression désigne donc aussi la fonction primitive elle-même fournie par le noyau d'un système d'exploitation. Sont ainsi contrôlées et uniformisées les applications de l'espace utilisateur ; certains droits d'accès peuvent de plus être réservés au noyau.
Processus (informatique)Un processus (en anglais, process), en informatique, est un programme en cours d'exécution par un ordinateur. De façon plus précise, il peut être défini comme : un ensemble d'instructions à exécuter, pouvant être dans la mémoire morte, mais le plus souvent chargé depuis la mémoire de masse vers la mémoire vive ; un espace d'adressage en mémoire vive pour stocker la pile, les données de travail ; des ressources permettant des entrées-sorties de données, comme des ports réseau.
Cooperative multitaskingCooperative multitasking, also known as non-preemptive multitasking, is a style of computer multitasking in which the operating system never initiates a context switch from a running process to another process. Instead, in order to run multiple applications concurrently, processes voluntarily yield control periodically or when idle or logically blocked. This type of multitasking is called cooperative because all programs must cooperate for the scheduling scheme to work.
Fork (programmation)La fonction fork fait partie des appels système standard d'UNIX (norme POSIX). Cette fonction permet à un processus (un programme en cours d'exécution) de donner naissance à un nouveau processus qui est sa copie conforme, par exemple en vue de réaliser un second traitement parallèlement au premier. Un bon moyen de visualiser l'effet d'un fork sur un processus est d'imaginer une division cellulaire. Il existe une filiation dans les processus : le créateur d'un nouveau processus est appelé le père et le nouveau processus, le fils.
Système d'exploitationEn informatique, un système d'exploitation (souvent appelé OS — de l'anglais operating system — ou parfois SE — en français) est un ensemble de programmes qui dirige l'utilisation des ressources d'un ordinateur par des logiciels applicatifs. Il reçoit des demandes d'utilisation des ressources de l'ordinateur de la part des logiciels applicatifs. Le système d'exploitation gère les demandes ainsi que les ressources nécessaires évitant les interférences entre les logiciels.
Commutation de contexteUne commutation de contexte (context switch) en informatique consiste à sauvegarder l'état d'un processus ou d'un thread pour restaurer à la place celui d'un autre dans le cadre de l'ordonnancement d'un système d'exploitation multitâche. Elle peut être plus ou moins coûteuse en temps processeur suivant l'architecture matérielle, le système d'exploitation, ou le type de processus utilisé. En effet, dans le cas des processus lourds elle nécessite toujours un changement d’espace d’adressage, alors que les processus légers de même père partagent ce dernier, qui n'a alors pas besoin d'être rechargé.
Process stateIn a system, processes may occupy a variety of states. These distinct states may not be recognized as such by the operating system kernel. However, they are a useful abstraction for the understanding of processes. The following typical process states are possible on computer systems of all kinds. In most of these states, processes are "stored" on main memory. When a process is first created, it occupies the "created" or "new" state. In this state, the process awaits admission to the "ready" state.
Contrôle de processusLe contrôle de processus est un terme utilisé pour désigner l'ensemble du matériel et des logiciels servant à piloter et surveiller le processus de fabrication de produits. Il est le plus souvent constitué d'une chaîne de moyens (appelée boucle de régulation) : capteurs de mesures physiques ou physico-chimiques : pression, niveau, débit, température, pH, viscosité, turbidité, conductivité... Ces capteurs fournissent aux régulateurs de manière continue ou discrète l'indication directe ou indirecte de l'état du processus.
Ressource (informatique)En informatique, les ressources sont des composants, matériels ou logiciels, connectés à un ordinateur. Tout composant de système interne est une ressource. Les ressources d'un système virtuel incluent les fichiers, les connexions au réseau, et les zones de mémoire. Selon le Grand dictionnaire terminologique, une ressource Internet est un élément d'intérêt pour un internaute et qui est disponible dans un des sites Internet du réseau.
Exec (system call)In computing, exec is a functionality of an operating system that runs an in the context of an already existing process, replacing the previous executable. This act is also referred to as an overlay. It is especially important in Unix-like systems, although it exists elsewhere. As no new process is created, the process identifier (PID) does not change, but the machine code, data, heap, and stack of the process are replaced by those of the new program.
Process control blockEn informatique, un bloc de contrôle de processus ou PCB (de l'anglais process control block) est une structure de données du noyau d'un système d'exploitation représentant l'état d'un processus donné.
Wait (system call)In computer operating systems, a process (or task) may wait for another process to complete its execution. In most systems, a parent process can create an independently executing child process. The parent process may then issue a wait system call, which suspends the execution of the parent process while the child executes. When the child process terminates, it returns an exit status to the operating system, which is then returned to the waiting parent process. The parent process then resumes execution.
Système d'exploitation temps réelUn système d'exploitation temps réel, en anglais RTOS pour real-time operating system (généralement prononcé à l’anglaise, en séparant le R de l’acronyme : Are-toss), est un système d'exploitation pour lequel le temps maximum entre un stimulus d'entrée et une réponse de sortie est précisément déterminé. Ces systèmes d'exploitation multitâches sont destinés à des applications temps réel : systèmes embarqués (thermostats programmables, contrôleurs électroménagers, téléphones mobiles, robots industriels, vaisseaux spatiaux, systèmes de contrôle commande industriel, matériel de recherche scientifique).
