Processus et ordonnancement : fiche de révision de Terminale NSI

Sur ton ordinateur, navigateur, musique et éditeur de code semblent tourner ensemble. En réalité, les processus prêts à calculer sont souvent plus nombreux que les processeurs disponibles.⁴ Il faut donc un arbitre qui répartit le temps de calcul entre eux.

Chaque processus est créé par un autre processus, son parent. Il reçoit un numéro unique, le PID, et garde celui de son parent, le PPID. Sous Linux, la commande ps affiche les processus en cours et kill permet d'en arrêter un. Un processus n'est pas toujours en train de calculer. Un processus a besoin du processeur pour effectuer ses calculs, et il le quitte par exemple lorsqu'une interruption survient.⁴ On distingue trois états à connaître.

Pour que le processus interrompu reparte plus tard sans rien perdre, le système réalise une commutation de contexte. Régulièrement, il lance une procédure d'ordonnancement qui désigne le processus suivant à exécuter.⁴ Si ce dernier n'est pas le même qu'avant, l'état de l'ancien, par exemple les registres du processeur, est mis de côté.⁴ Cet état est conservé dans une structure de données le plus souvent nommée PCB.⁴

Le comportement global du système dépend de l'algorithme d'ordonnancement retenu.⁴ Au bac, on te demande surtout d'appliquer des algorithmes simples : premier arrivé, premier servi (FIFO : le premier processus de la file des prêts passe en premier et garde le processeur jusqu'à la fin)³, plus court d'abord (le processus le plus bref passe en premier), par priorité, et le tourniquet (round robin) : chaque processus reçoit à son tour une petite durée fixe, le quantum, puis retourne en fin de file des prêts s'il n'a pas terminé. Plus largement, on distingue deux grandes familles d'ordonnancement, présentées ci-dessous.