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La planification du processeur est le processus de gestion et d'attribution du processeur à différents processus dans un système informatique. Il s'agit d'un élément crucial du rôle d'un système d'exploitation, qui consiste à déterminer quel processus peut utiliser le processeur à un moment donné. Puisqu'un processeur ne peut exécuter qu'un seul processus (ou thread) à la fois, la planification détermine l'ordre et la durée d'exécution de chaque processus. L'objectif est d'optimiser les performances du système et l'expérience utilisateur en fonction de divers facteurs et d'objectifs de planification définis.
Voici une ventilation des aspects clés :
* Objectif : L'objectif principal est de maximiser l'utilisation du processeur et de fournir un service juste et efficace à tous les processus. Cela implique souvent d'équilibrer le débit (le nombre de processus terminés par unité de temps) avec le temps de réponse (le temps nécessaire à l'achèvement d'un processus). D'autres objectifs peuvent inclure la réduction du temps d'attente ou le respect de délais spécifiques (pour les systèmes en temps réel).
* Processus : Il s’agit de programmes ou de tâches indépendants qui nécessitent du temps CPU pour s’exécuter. Le planificateur gère un pool de processus prêts à être exécutés.
* Algorithmes de planification : Il s'agit de stratégies spécifiques utilisées pour sélectionner le prochain processus à exécuter. Différents algorithmes donnent la priorité à différents objectifs. Voici quelques exemples courants :
* Premier arrivé, premier servi (FCFS) : Les processus sont exécutés dans l'ordre dans lequel ils arrivent. Simple mais peut entraîner de longs délais d'attente.
* Le travail le plus court en premier (SJF) : Les processus dont le temps d'exécution estimé est le plus court sont exécutés en premier. Minimise le temps d’attente moyen mais nécessite de connaître les délais d’exécution à l’avance.
* Planification prioritaire : Les processus se voient attribuer des priorités et les processus les plus prioritaires sont exécutés en premier. Peut conduire à une privation de processus peu prioritaires.
* Tournoi à la ronde : Chaque processus obtient une petite tranche de temps (quantique) de temps CPU. Juste, mais la taille quantique affecte les performances.
* Planification de files d'attente à plusieurs niveaux : Les processus sont divisés en différentes files d'attente en fonction de leurs caractéristiques (par exemple, interactives ou par lots).
* Planification de la file d'attente de commentaires à plusieurs niveaux : Les processus peuvent se déplacer entre les files d'attente en fonction de leur comportement.
* Changement de contexte : Il s'agit du processus consistant à sauvegarder l'état d'un processus et à charger l'état d'un autre. Cela entraîne une surcharge, qui doit être prise en compte lors du choix d’un algorithme de planification.
* Préemptif ou non préemptif : La planification préemptive permet au système d'exploitation d'interrompre un processus en cours et de passer à un autre. La planification non préemptive nécessite qu'un processus abandonne volontairement le processeur. La planification préemptive est généralement plus flexible et réactive.
En résumé, la planification du processeur est une fonction fondamentale du système d'exploitation qui a un impact significatif sur les performances du système. Le choix de l'algorithme de planification est un compromis entre diverses mesures de performances, et l'algorithme optimal dépend des exigences spécifiques du système et de la charge de travail.
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