Importancia de los interruptores en una CPU

La unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora controla los cálculos y ejecuta los comandos de todos los programas en ejecución en ese equipo. Esto significa que el procesador menudo juggles múltiples programas al mismo tiempo. Para ejecutar cualquier programa, y ​​mucho menos varios programas, la CPU tiene que tener cierta información de un programa para que el programa pueda funcionar. Esta información, llamado el estado, se diferencia de un programa a otro. Al cambiar entre programas, la CPU debe implementar los cambios entre estados de programas, llamados el cambio de contexto.

multitarea

Cuando se ejecutan múltiples programas de la memoria, el procesador de un ordenador sólo parece realmente ejecutar comandos de forma simultánea. Cuando se ven las acciones del sistema, parece que todo funciona al mismo tiempo. Sin embargo, el procesador sólo puede realmente ejecutar un solo programa a la vez. El procesador cambia entre programas constantemente, dependiendo de su prioridad, por lo rápidamente que los usuarios nunca saben que los programas se ejecutan de forma independiente una de otra.

Registros de la CPU Memoria

Mientras que el procesador funciona en las órdenes de un programa en particular, los datos de programa que reside en la memoria local, registros especiales. Estos registros tienen información de programa variable y otra información relacionada con el estado del programa en ejecución. Esta información normalmente se lleva a cabo en la memoria caché del procesador, un tipo rápido pero costoso de almacenamiento normalmente, se usan en pequeñas cantidades en el propio procesador.

El cambio de contexto

Para administrar varios programas en ejecución, el procesador debe implementar cambios de contexto. Cuando el procesador cambios de contexto, toda la información de un programa en ejecución se descarga en una parte de la memoria. La información para la siguiente ejecución del programa se carga en los registros locales y sus comandos se ejecutan. Debido a que el estado de un programa se carga fuera a utilizar el estado de la otra, los ingenieros llaman a esto un cambio de contexto. El estado de la máquina se cambia para manejar el nuevo programa. Para cada porción de tiempo que un programa se sube a la CPU, debe ocurrir un cambio de contexto.

programación de la CPU

Para gestionar el contexto y el cambio de contexto, una rutina especial en el sistema operativo llama el planificador gestiona el acceso al programa a la CPU. Existen diferentes algoritmos para gestionar estos programas y asegurarse de que todos tengan la oportunidad de utilizar el procesador; estos algoritmos también determinan cuántos se producen cambios de contexto. Por lo general, los algoritmos que pueden determinar la prioridad de un programa y dejar programas en ejecución en el procesador más tiempo sin el bloqueo de otros programas que aumentará la eficiencia del procesador. Esto se debe a que todos los programas todavía tendrán la oportunidad con el procesador, mientras que evita la sobrecarga asociada con el cambio de contexto.