Qu'est-ce que le système d'exploitation multiprogrammation ?
Posté par Djirani, mise à jour le 11/04/2023 à 15:57:26
Un système d'exploitation multiprogrammation est défini comme un système d'exploitation qui assiste l'exécution simultanée d'innombrables programmes sur une machine à processeur unique. Si un programme, dans un système d'exploitation multiprogrammation, doit attendre un transfert d'entrée/sortie, les autres programmes sont en file d'attente pour utiliser le CPU. Cela conduit à divers travaux partageant le temps CPU. L'exécution de leurs travaux, cependant, n'est pas spécifiée pour être à la même période.Lorsqu'un programme est en cours d'exécution, il est appelé "Tâche", "Processus" et "Travail". Les exécutions simultanées de programmes aident à améliorer la consommation et le débit des ressources système par rapport aux systèmes de traitement par lots et en série.
L' objectif majeur du système d'exploitation multiprogrammation est de gérer les ressources de l'ensemble du système. Le concept principal utilisé par les systèmes de multiprogrammation est la multiprogrammation. Les composants importants d'un système d'exploitation multiprogrammation sont le processeur de commandes, le système de fichiers, le système de contrôle d'E/S et la zone transitoire.
Par la suite, un système d'exploitation multiprogrammation est conçu de manière à mémoriser des programmes différents selon des parties de sous-segmentation de la zone transitoire. Les routines de gestion des ressources sont liées aux fonctions centrales du système d'exploitation.
Types de système d'exploitation multiprogrammation
Un système d'exploitation multiprogrammation peut être classé en deux types, à savoir :
- Système d'exploitation multitâche
- Système d'exploitation multi-utilisateurs
Système d'exploitation multitâche
" Multitâche " - c'est le mot qu'utilisent les ordinateurs modernes d'aujourd'hui. Un système d'exploitation multiprogrammation qui autorise d'innombrables applications à s'exécuter simultanément supporte le multitâche comme une extension rationnelle. Dans cette méthode, un processeur et d'autres ressources de traitement partagées sont répartis entre plusieurs tâches, également appelées processus.
Les systèmes d'exploitation, en particulier ceux qui prennent en charge le multitâche, gèrent mieux la mémoire virtuelle et les disques durs. En raison des temps d'attente plus courts, le temps de traitement est également utilisé efficacement.
Supposons, par exemple, que vous souhaitiez télécharger un fichier via Internet. Maintenant, sans attendre le téléchargement complet du fichier, vous pouvez utiliser l'ordinateur pour d'autres choses. Dans la mémoire primaire, un processus n'est pas capable de modifier les données d'un autre processus. Seul l'espace attribué à l'utilisation de chaque processus peut être utilisé. Les autres programmes utilisant l'ordinateur susceptibles de créer des erreurs n'en sont pas affectés. Par exemple, vos données dans Microsoft Excel ne seront pas affectées si Google Chrome plante.
Chaque utilisateur est libre d'exécuter indépendamment ses propres programmes. Les applications pour smartphone favorisent le multitâche et peuvent ouvrir plusieurs programmes à la fois.
Système d'exploitation multi-utilisateurs
Le système d'exploitation multi-utilisateur est appelé système d'exploitation informatique qui permet à plusieurs utilisateurs de se connecter à un seul système exécutant le même système d'exploitation. Quelques exemples de ce type de système d'exploitation sont Unix, Linux, Ubuntu, Windows 2000, Mac OS, etc.
Nous pouvons exécuter de nombreux programmes simultanément, en utilisant un système d'exploitation multi-utilisateurs, et exécuter plusieurs tâches à la fois. La principale raison de la conception d'un système d'exploitation multi-utilisateurs est qu'il doit être utilisé pour le temps partagé et le traitement par lots sur des systèmes mainframe. De nos jours, le secteur public, les collèges et universités, les grandes entreprises et les serveurs exécutant Ubuntu Server ou Windows Server utilisent souvent ce système d'exploitation multi-utilisateurs. Ces serveurs accordent l'accès au matériel, au système d'exploitation et au noyau simultanément pour plusieurs utilisateurs.
De plus, des fichiers ou des données, ainsi que différents périphériques comme des imprimantes et des disques durs peuvent être échangés. Chaque utilisateur dispose d'une brève période de temps CPU pour cela.
Comment fonctionne un système d'exploitation multiprogrammation ?
La multiprogrammation est appelée exécution entrelacée de nombreuses tâches sur un seul système informatique. Plusieurs utilisateurs, dans un système d'exploitation multiprogrammation, peuvent accomplir leurs tâches simultanément et économiser de la mémoire principale. Pendant qu'un programme effectue des opérations d'E/S, la CPU peut allouer du temps à d'autres applications en mode inactif. Par conséquent, il est possible de partager le temps CPU pour de nombreuses tâches.
Plusieurs programmes peuvent être autorisés à partager le temps CPU pendant qu'un programme particulier est en attente d'un transfert d'E / S et qu'un autre se prépare constamment à utiliser le processeur. Bien que toutes les tâches ne soient pas exécutées en même temps, plusieurs travaux peuvent fonctionner simultanément sur le processeur, des parties d'autres processus étant terminées en premier, accompagnées d'un autre segment, et ainsi de suite. Pour exécuter tous les programmes, le système d'exploitation doit s'assurer que les ressources du processeur sont suffisamment allouées à chaque programme et réaffectées au fur et à mesure que les ressources deviennent accessibles.
Deux processus ne seront jamais réellement autorisés à utiliser simultanément une ressource commune telle que le processeur. Pourtant, le mécanisme d'utilisation de ces ressources n'est même pas similaire à celui en série/séquentiel. Dans le processus séquentiel, un programme serait affecté à la CPU. Une fois ce travail complètement exécuté, un autre travail sera affecté à la CPU, et ainsi de suite, c'est-à -dire en série. Une méthode appelée commutation de contexte que le système d'exploitation utilise pour atteindre cet objectif, garantit que l'état d'un programme est conservé en mémoire et facilement disponible lorsque le système d'exploitation bascule entre les affectations de processeur et les applications.
L'objectif général d'un système d'exploitation multiprogrammation est de garder le processeur occupé jusqu'à ce que toutes les tâches soient entièrement exécutées. Ainsi, un ordinateur à processeur unique peut exécuter plusieurs programmes en même temps, le CPU n'étant jamais inactif. La multiprogrammation permet une utilisation plus efficace des ressources en établissant un certain nombre de concepts tels que la priorisation, la préemption, la planification, etc.
Caractéristiques du système d'exploitation multiprogrammation
Le système d'exploitation multiprogrammation est livré avec de nombreuses fonctionnalités. Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des principales caractéristiques d'un système d'exploitation multiprogrammation :
- Un temps de réponse plus lent est nécessaire
- Cela peut être utile pour exécuter plusieurs tâches simultanément dans une seule application
- Il aide à améliorer l'ensemble du débit de travail d'un ordinateur
- Plusieurs utilisateurs peuvent utiliser le système de multiprogrammation à la fois
- Pour les tâches urgentes, cela peut aider à réduire les délais d'exécution
- Il est constamment actif et améliore l'efficacité du processeur
- Les ressources, qui font partie du système d'exploitation multiprogrammation, sont largement utilisées
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