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Overhead du context switching

Overhead du context switching. La commutation de contexte, d'un processus à un autre, dans un ordinateur qui semble fonctionner en multitâche, prend du temps, même si cela est très bref. La gestion de la commutation est un coût en temps-calcul.

01.04.2012 - Révision 21.08.2020 - Révision mineure 25.01.2021. Auteur : Pierre Pinard.

Les termes suivants sont synonymes (en lire un, c'est tous les lire), par contre, les articles listés ici développent de manière approfondie et spécifique les concepts et mécanismes du Tourniquet.

À l’origine, le terme « round-robin » (« tournoi à la ronde » ou « tournoi général ») est une compétition dans laquelle chaque concurrent rencontre tous les autres concurrents à tour de rôle. Cela contraste avec un « tournoi par élimination », comme au tennis.

Le terme « round robin » est dérivé du terme français « ruban ». Avec le temps, dans son passage en langue anglaise, le terme a été corrompu et idiomisé en « robin » (rien à voir avec « Robin des bois »).

En gestion des processus dans un ordinateur, lorsque plusieurs processus s'exécutent, en apparence, simultanément (c'est toujours le cas puisque même si l'utilisateur croit n'exécuter qu'un seul processus, une seule application, il y a toujours le système d'exploitation qui tourne et est, à lui seul, une juxtaposition d'innombrables processus simultanés), du temps est alloué à chaque processus à tour de rôle, ce qui donne l’impression d’un comportement multitâches. En réalité, il s’agit bien d’un fonctionnement de plusieurs processus à tour de rôle, l’un après l’autre, ce que l'on appelle « round-robin » ou « Tourniquet ». L'ensemble des paramètres de ressources de l'ordinateur, pour un processus, dont les registres du/des processeur(s) (rien à voir avec le registre Windows), change de contexte chaque fois et le contexte du processus précédent est sauvegardé puis sera restauré lorsque ce sera à nouveau son tour.

Ceci peut être pondéré par une notion de priorité plus ou moins élevée de chacun des processus.

Ceci peut également être rompu par une priorité (une « interruption ») absolue qui « prend la main » sur tous les autres processus (un BSOD, par exemple ou le fonctionnement des SCADA [gigantesques systèmes d'automation industrielle gérant des dizaines de milliers de capteurs d'interruptions simultanés en temps réel.]).

Le mécanisme de distribution du temps entre les processus, « Round-robin », est développé, avec divers schémas, dans les articles suivants :

Avec les processeurs multicœurs, ceci est exactement identique et est multiplié par le nombre de cœurs.

Les tentatives d'accélération par anticipation ont conduit à des failles de sécurité des micrologiciels (firmwares) des processeurs (INTEL) qui exécutaient par anticipation du code sans vérifier si le niveau de privilège de l'utilisateur lui en donnait le droit.

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