Preemption (computing) (original) (raw)
Preempce je v informatice přerušení právě vykonávaného procesu (úlohy) bez toho, aby byla vyžadována jeho spolupráce. Přerušená úloha je pozastavena, nahrazena jinou úlohou a později je pomocí stejného mechanismu její činnost opět obnovena. Střídání úloh na procesoru se nazývá multitasking a jejich výměna pak změna kontextu (context switch). Zajišťuje ji privilegovaná úloha (nejčastěji jádro operačního systému). Rozhodování o tom, která úloha bude spuštěna se nazývá plánování procesů a vykonává ji plánovač (scheduler), který je součástí moderních operačních systémů (řada Windows NT, Linux, macOS a další). Preemptivní multitasking umožňuje využívání víceuživatelských systémů.
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| dbo:abstract | Preempce je v informatice přerušení právě vykonávaného procesu (úlohy) bez toho, aby byla vyžadována jeho spolupráce. Přerušená úloha je pozastavena, nahrazena jinou úlohou a později je pomocí stejného mechanismu její činnost opět obnovena. Střídání úloh na procesoru se nazývá multitasking a jejich výměna pak změna kontextu (context switch). Zajišťuje ji privilegovaná úloha (nejčastěji jádro operačního systému). Rozhodování o tom, která úloha bude spuštěna se nazývá plánování procesů a vykonává ji plánovač (scheduler), který je součástí moderních operačních systémů (řada Windows NT, Linux, macOS a další). Preemptivní multitasking umožňuje využívání víceuživatelských systémů. (cs) El concepte de preemció, en computació, fa referència al mecanisme pel qual una tasca en execució pot ser interrompuda en arribar-ne una de més prioritària. (ca) La multitarea apropiativa (del inglés “preemptive multitasking”) es una manera en que los sistemas operativos pueden proveer multitarea, es decir, la posibilidad de ejecutar múltiples procesos al mismo tiempo. Con la multitarea apropiativa, el sistema operativo asigna tiempos de CPU a los procesos que se están ejecutando. Por cada núcleo de la CPU, se puede ejecutar a lo sumo un proceso en cada momento. Al proceso actual, el sistema le asigna un intervalo de tiempo para ejecutarse; una vez acabado el tiempo, el proceso queda pausado y se destina el siguiente intervalo de tiempo a un proceso distinto. Eventualmente, el primer proceso volverá a recibir intervalos para seguir ejecutándose, hasta que finalice su ejecución, y lo mismo pasará con los demás. Para decidir a qué proceso asignar el próximo intervalo de tiempo de ejecución, el sistema operativo dispone de un componente llamado planificador. Hay diversos criterios que se pueden adoptar. Este tipo de multitarea contrasta con la multitarea cooperativa, en la que son los procesos los que toman el control del procesador y deciden cuándo dejarlo disponible para que lo usen otros procesos. Tal enfoque conlleva problemas de seguridad (si el proceso entra en un ciclo infinito y no cede el control, el procesador queda inutilizable y se provoca un cuelgue en el sistema) y de responsividad (el proceso puede tardar mucho tiempo en ceder el control), pero es en principio más simple de implementar. La multitarea cooperativa se usaba en sistemas operativos antiguos, como las primeras versiones de Microsoft Windows y Mac OS. Hoy en día es útil para sistemas embebidos, cuyos programas pueden ser cuidadosamente diseñados para emplear los tiempos de manera tal que logren más eficiencia que con multitarea asociativa. En 1994 OS/2 en su versión 3.0 de la empresa IBM, fue uno de los primeros sistemas operativos de escritorio en implementar esta característica de forma eficiente y sólida. Permitía ejecutar múltiples sesiones de OS/2, DOS o WINDOWS 3.x en sus propias máquinas virtuales. La gran mayoría de los sistemas operativos de propósito general en la actualidad emplean multitarea apropiativa. Entre ellos están las versiones modernas de Windows, Unix desde su primera versión y todos sus derivados (como Mac OS X) y otros sistemas de tipo Unix (como GNU/Linux). (es) In computing, preemption is the act of temporarily interrupting an executing task, with the intention of resuming it at a later time. This interrupt is done by an external scheduler with no assistance or cooperation from the task. This preemptive scheduler usually runs in the most privileged protection ring, meaning that interruption and resuming are considered highly secure actions. Such a change in the currently executing task of a processor is known as context switching. (en) En 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, mais l'inconvénient vient des situations de compétition (lorsque le processus d'exécution accède à la même ressource avant qu'un autre processus (préempté) ait terminé son utilisation). (fr) Il pre-rilascio o prelazione (in inglese preemption) è, in informatica, l'operazione in cui un processo viene temporaneamente interrotto e portato al di fuori della CPU, senza alcuna cooperazione da parte del processo stesso, al fine di permettere l'esecuzione di un altro processo. Il processo interrotto viene in genere ripristinato una volta che quello a priorità maggiore ha terminato il suo lavoro (a meno che non ci siano ancora altri processi a priorità più alta, nel qual caso il meccanismo si ripete). Tale scambio è noto come context switch o cambiamento di contesto. Il pre-rilascio può avvenire tramite uno scheduler, che ha il compito di interrompere e/o ripristinare i processi presenti nel sistema operativo a seconda del loro stato; in tal caso si parla di preemptive scheduling (o scheduling con pre-rilascio). (it) 선점 스케줄링(preemptive scheduling)은 시분할 시스템에서 타임 슬라이스가 소진되었거나, 인터럽트나 시스템 호출 종료 시에 더 높은 우선 순위 프로세스가 발생 되었음을 알았을 때, 현 실행 프로세스로부터 강제로 CPU를 회수하는 것을 말한다. (ko) プリエンプション（英: preemption）は、マルチタスクのコンピュータシステムが実行中のタスクを一時的に中断する動作であり、基本的にそのタスク自体の協力は不要で、後でそのタスクを再実行するという意味も含む。このような動作をコンテキストスイッチと呼ぶ。通常、保護されたタスクか、システムの一部であるプリエンプティブスケジューラが行う。それらは、システム内の他のタスクに割り込み、後でそれらタスクを再開させることができる。「プリエンプト」とは「先取りする、差し替える」の意。 (ja) Wywłaszczenie – technika używana w środowiskach wielozadaniowych, w której algorytm szeregujący zwany planistą lub dyspozytorem może wstrzymać aktualnie wykonywane zadanie (np. proces lub wątek), aby umożliwić działanie innemu zadaniu. Dzięki temu rozwiązaniu zawieszenie jednego procesu nie powoduje blokady całego systemu operacyjnego. W systemach bez wywłaszczenia zadania jawnie informują planistę, w którym momencie chcą umożliwić przejście do innych zadań. Jeżeli nie zrobią tego w odpowiednim czasie, system zaczyna działać bardzo wolno. Oprócz tego wywłaszczanie umożliwia szczegółowe określanie czasu, w jakim dany proces może korzystać z procesora. Wywłaszczanie w niektórych systemach operacyjnych może dotyczyć nie tylko programów, ale także samego jądra – przykładem takiego systemu jest Linux. Wywłaszczanie jest często ograniczane, na przykład procedury odpowiedzialne za obsługę przerwań sprzętowych są zwykle niewywłaszczalne, co znacznie upraszcza ich konstrukcję, ale wymusza też zadbanie o to, żeby szybko ulegały zakończeniu, umożliwiając działanie innym uruchomionym procesom. W jądrze Linuksa przed wersją 2.6 niemożliwe było wywłaszczenie procesu, który znajdował się w trybie jądra, co w pewnych sytuacjach mogło być powodem bardzo wolnej reakcji na działania użytkownika. (pl) Em computação, preemptividade (algumas vezes preempção) é o ato de interromper temporariamente uma tarefa sendo executada por um sistema computacional, sem exigir sua cooperação, e com a intenção de retomar à tarefa posteriormente. Tais mudanças da tarefa executada são conhecidas como trocas de contexto. Normalmente, é realizada por uma tarefa ou parte do sistema conhecido como escalonador preemptivo, que tem o poder de antecipar, interromper e, posteriormente, retomar outras tarefas no sistema. Em sistemas operacionais, preemptividade ou preempção é a capacidade de tirar de execução um processo em favor de outro. Esta é uma característica que não é importante apenas nos sistemas operacionais em tempo real. Este tipo de intervenção por parte dos escalonadores dos sistemas operacionais pode ocorrer - embora não seja limitada apenas a isso - a otimizar a entrada/saída de dados em tempo real, como é o caso da gravação de áudio. Um exemplo de uma tarefa não-preemptiva é o processamento de interrupções. Algoritmos preemptivos são mais adequados para sistemas em que múltiplos processos requerem atenção do sistema, ou seja, no caso de sistemas multiusuário interativos (sistemas em tempo repartido) ou em sistema de tempo real. Nestes casos, a preemptividade representa a troca do processo em execução, assim sendo, para que o processador seja retirado de um processo, interrompendo seu trabalho, e designado a outro processo, anteriormente interrompido, é fundamental que ocorra a troca de contexto dos processos. Tal troca exige que todo o estado de execução de um processo seja adequadamente armazenado para sua posterior recuperação, representando uma sobrecarga computacional para realização desta troca e armazenagem de tais dados. Usualmente os algoritmos preemptivos são mais complexos dada a natureza imprevisível dos processos. Por sua vez, os algoritmos não preemptivos são mais simples e adequados para o processamento não interativo, semelhante aos esquemas de processamento em lote dos sistemas batch. Embora não proporcionando interatividade, são geralmente mais eficientes e previsíveis quanto ao tempo de entrega de suas tarefas. O mesmo conceito pode ser aplicado ainda quando avaliamos os processos de uma organização. (pt) Витискання — це тимчасове переривання задачі яку виконує система, без узгодження із цією задачею, із наміром відновити задачу пізніше. Така зміна відома як . Зазвичай це виконує привілейована задача або частина системи відома як витискальний планувальник, який має можливість витискати або переривати і пізніше відновлювати інші задачі у системі. Витискальна багатозадачність — це вид багатозадачності, при якому операційна система може тимчасово перервати поточний процес без будь-якої допомоги з його боку. Завдяки цьому, завислі застосунки, як правило, не вішають операційну систему. Витискальна ОС забирає процесорний час у задачі у двох випадках: * Коли вибіг квант часу. Будь-яка задача отримує процесор лише на певний відтинок часу відомий як квант, коли цей час закінчується ОС перериває задачу і запускає іншу. * Коли задача з вищим пріоритетом переходить у стан готовності до запуску. У такому випадку, задача з меншим пріоритетом втрачає процесор незалежно від того вибіг виділений для неї час чи ні. Втім, квант часу може різнитись для деяких задач, наприклад на Windows Vista задача на передньому плані, тобто та з якою наразі працює користувач може отримувати подвійний квант часу кожного разу, така можливість керується налаштуваннями системи. (uk) Вытесняющая многозадачность (приоритетная многозадачность, англ. preemptive multitasking, дословно упреждающая многозадачность) — это вид многозадачности, при которой операционная система принимает решение о переключении между задачами по истечении некоего кванта времени. (ru) 抢占式多任务处理（Preemptive multitasking）是计算机操作系统中，一种实现多任务处理（multi task）的方式。相对于协作式多任务处理而言。协作式环境下，下一个进程被调度的前提是当前进程主动放弃时间片；抢占式环境下，操作系统完全决定进程调度方案，操作系统可以剥夺耗时长的进程的时间片，提供给其它进程。 * 每个任务赋予唯一的一个优先级（有些操作系统可以动态地改变任务的优先级）； * 假如有几个任务同时处于就绪状态，优先级最高的那个将被运行； * 只要有一个优先级更高的任务就绪，它就可以中断当前优先级较低的任务的执行； (zh) |
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(ca) In computing, preemption is the act of temporarily interrupting an executing task, with the intention of resuming it at a later time. This interrupt is done by an external scheduler with no assistance or cooperation from the task. This preemptive scheduler usually runs in the most privileged protection ring, meaning that interruption and resuming are considered highly secure actions. Such a change in the currently executing task of a processor is known as context switching. (en) En 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, mais l'inconvénient vient des situations de compétition (lorsque le processus d'exécution accède à la même ressource avant qu'un autre processus (préempté) ait terminé son utilisation). (fr) 선점 스케줄링(preemptive scheduling)은 시분할 시스템에서 타임 슬라이스가 소진되었거나, 인터럽트나 시스템 호출 종료 시에 더 높은 우선 순위 프로세스가 발생 되었음을 알았을 때, 현 실행 프로세스로부터 강제로 CPU를 회수하는 것을 말한다. (ko) プリエンプション（英: preemption）は、マルチタスクのコンピュータシステムが実行中のタスクを一時的に中断する動作であり、基本的にそのタスク自体の協力は不要で、後でそのタスクを再実行するという意味も含む。このような動作をコンテキストスイッチと呼ぶ。通常、保護されたタスクか、システムの一部であるプリエンプティブスケジューラが行う。それらは、システム内の他のタスクに割り込み、後でそれらタスクを再開させることができる。「プリエンプト」とは「先取りする、差し替える」の意。 (ja) Вытесняющая многозадачность (приоритетная многозадачность, англ. preemptive multitasking, дословно упреждающая многозадачность) — это вид многозадачности, при которой операционная система принимает решение о переключении между задачами по истечении некоего кванта времени. (ru) 抢占式多任务处理（Preemptive multitasking）是计算机操作系统中，一种实现多任务处理（multi task）的方式。相对于协作式多任务处理而言。协作式环境下，下一个进程被调度的前提是当前进程主动放弃时间片；抢占式环境下，操作系统完全决定进程调度方案，操作系统可以剥夺耗时长的进程的时间片，提供给其它进程。 * 每个任务赋予唯一的一个优先级（有些操作系统可以动态地改变任务的优先级）； * 假如有几个任务同时处于就绪状态，优先级最高的那个将被运行； * 只要有一个优先级更高的任务就绪，它就可以中断当前优先级较低的任务的执行； (zh) La multitarea apropiativa (del inglés “preemptive multitasking”) es una manera en que los sistemas operativos pueden proveer multitarea, es decir, la posibilidad de ejecutar múltiples procesos al mismo tiempo. Con la multitarea apropiativa, el sistema operativo asigna tiempos de CPU a los procesos que se están ejecutando. Por cada núcleo de la CPU, se puede ejecutar a lo sumo un proceso en cada momento. Al proceso actual, el sistema le asigna un intervalo de tiempo para ejecutarse; una vez acabado el tiempo, el proceso queda pausado y se destina el siguiente intervalo de tiempo a un proceso distinto. Eventualmente, el primer proceso volverá a recibir intervalos para seguir ejecutándose, hasta que finalice su ejecución, y lo mismo pasará con los demás. (es) Il pre-rilascio o prelazione (in inglese preemption) è, in informatica, l'operazione in cui un processo viene temporaneamente interrotto e portato al di fuori della CPU, senza alcuna cooperazione da parte del processo stesso, al fine di permettere l'esecuzione di un altro processo. Il processo interrotto viene in genere ripristinato una volta che quello a priorità maggiore ha terminato il suo lavoro (a meno che non ci siano ancora altri processi a priorità più alta, nel qual caso il meccanismo si ripete). Tale scambio è noto come context switch o cambiamento di contesto. Il pre-rilascio può avvenire tramite uno scheduler, che ha il compito di interrompere e/o ripristinare i processi presenti nel sistema operativo a seconda del loro stato; in tal caso si parla di preemptive scheduling (o sc (it) Wywłaszczenie – technika używana w środowiskach wielozadaniowych, w której algorytm szeregujący zwany planistą lub dyspozytorem może wstrzymać aktualnie wykonywane zadanie (np. proces lub wątek), aby umożliwić działanie innemu zadaniu. Dzięki temu rozwiązaniu zawieszenie jednego procesu nie powoduje blokady całego systemu operacyjnego. W systemach bez wywłaszczenia zadania jawnie informują planistę, w którym momencie chcą umożliwić przejście do innych zadań. Jeżeli nie zrobią tego w odpowiednim czasie, system zaczyna działać bardzo wolno. Oprócz tego wywłaszczanie umożliwia szczegółowe określanie czasu, w jakim dany proces może korzystać z procesora. Wywłaszczanie w niektórych systemach operacyjnych może dotyczyć nie tylko programów, ale także samego jądra – przykładem takiego systemu jest (pl) Em computação, preemptividade (algumas vezes preempção) é o ato de interromper temporariamente uma tarefa sendo executada por um sistema computacional, sem exigir sua cooperação, e com a intenção de retomar à tarefa posteriormente. Tais mudanças da tarefa executada são conhecidas como trocas de contexto. Normalmente, é realizada por uma tarefa ou parte do sistema conhecido como escalonador preemptivo, que tem o poder de antecipar, interromper e, posteriormente, retomar outras tarefas no sistema. O mesmo conceito pode ser aplicado ainda quando avaliamos os processos de uma organização. (pt) Витискання — це тимчасове переривання задачі яку виконує система, без узгодження із цією задачею, із наміром відновити задачу пізніше. Така зміна відома як . Зазвичай це виконує привілейована задача або частина системи відома як витискальний планувальник, який має можливість витискати або переривати і пізніше відновлювати інші задачі у системі. Витискальна багатозадачність — це вид багатозадачності, при якому операційна система може тимчасово перервати поточний процес без будь-якої допомоги з його боку. Завдяки цьому, завислі застосунки, як правило, не вішають операційну систему. (uk) |
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