Multitasking

Keď počúvaš hudbu, sťahuješ súbor a píšeš správy súčasne, zdá sa, že počítač robí tri veci naraz. V skutočnosti sa jedná o šikovný trik operačného systému nazývaný multitasking.

Čo je multitasking?

Multitasking (viacúlohové spracovanie) je schopnosť operačného systému spúšťať viac programov „súčasne". Ak má počítač jedno jadro CPU, robí to striedaním — veľmi rýchlym prepínaním medzi programami. Pri viac jadrách môže skutočne bežať viac programov naraz (paralelne).

Procesy a vlákna

Proces je bežiaci program. Každý spustený program je aspoň jeden proces. Proces má:

• Vlastný pamäťový priestor
• Vlastné zdroje (otvorené súbory, sieťové spojenia)
• Aspoň jedno vlákno (thread)

Vlákno je najmenšia jednotka vykonávania v rámci procesu. Jeden proces môže mať viacero vlákien, ktoré zdieľajú pamäť a môžu bežať paralelne na rôznych jadrách.

import threading
import time

def uloha(meno, dlzka):
    print(f"{meno} začal")
    time.sleep(dlzka)
    print(f"{meno} skončil")

# Spustenie dvoch vlákien súčasne
t1 = threading.Thread(target=uloha, args=("Sťahovanie", 3))
t2 = threading.Thread(target=uloha, args=("Prehrávanie hudby", 2))

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()
print("Všetky úlohy dokončené")

Plánovač procesov (Scheduler)

Plánovač je časť OS, ktorá rozhoduje, ktorý proces dostane čas procesora a na ako dlho.

Časové kvantum (Time Slice)

OS rozdelí čas CPU na malé úseky — kvantá (zvyčajne 10–100 ms). Každý proces dostane svoje kvantum, potom sa prepne na ďalší proces.

Čas:    |--10ms--|--10ms--|--10ms--|--10ms--|
Proces: | Hudba  | Prehliadač | Sťahovanie | Hudba |

Stavy procesu

Každý proces môže byť v jednom z troch stavov:

Priority procesov

Nie všetky procesy sú rovnako dôležité. OS priraďuje procesom priority:

• Vysoká priorita: systémové procesy, ovládače
• Stredná: bežné aplikácie (prehliadač, Word)
• Nízka: procesy na pozadí (zálohovanie, indexovanie)

Procesy s vyššou prioritou dostávajú CPU čas častejšie.

Správca úloh

Správca úloh (Task Manager — Windows, Activity Monitor — macOS) zobrazuje všetky bežiace procesy, ich využitie CPU, RAM a disku. Môžeš tam nájsť a ukončiť zamrznutý program.