Le multitâche coopératif fournit une technique dans laquelle plus de 2 logiciels peuvent partager les ressources et le temps d’un processeur hôte commun. Dans cette technique, la file d’attente doit être capable d’allouer de manière égale les ressources processeur au sein des programmes. Cela signifie que les tâches doivent libérer le CPU, permettant à la tâche suivante de s’exécuter.
On l’appelle parfois « multitâche non préventive ».
Lorsque cette structure est utilisée, le système d’exploitation n’initie pas de changement de contexte de l’exécution d’un processus à l’exécution d’un autre processus. Au lieu de cela, les processus abandonneront volontairement le contrôle du processeur à certains moments, lorsqu’ils sont inactifs ou s’ils se bloquent pour permettre à d’autres applications de s’exécuter.
La plupart des systèmes se sont éloignés du multitâche coopératif aujourd’hui. Les systèmes d’exploitation populaires dans le passé, lors de l’utilisation d’applications 16 bits, utilisaient ce processus. Aujourd’hui, on le trouve généralement dans les systèmes embarqués avec des contraintes de mémoire et dans des applications ou des sous-systèmes spécifiques.
Liste des avantages du multitâche coopératif
1. Il est très facile à mettre en œuvre.
Le multitâche coopératif est la meilleure option pour les utilisateurs individuels qui ont des tâches à accomplir. Vous n’avez pas à vous soucier de la présence de code de suspension car chaque thread est responsable du moment où il abandonne son temps de codage. Cela rend les processus d’encodage beaucoup plus faciles pour le programmeur individuel, bien que la compétence de l’encodeur déterminera l’efficacité du système.
2. Facilite l’échange de données.
Avec ce type de système d’exploitation, différentes personnes peuvent partager la même vue, même si elles ne sont pas dans le même projet en même temps. Les processus impliqués sont prévisibles, permettant des tests et un profilage individualisés, même si les incidents se produisent à des moments différents. Cela permet une meilleure efficacité au sein des processus tout en conservant un seul processeur.
3. Offrez un délai précis pour votre considération.
L’encodage peut inclure des temporisateurs qui configurent des événements et des boucles qui recherchent des threads coopératifs au fur et à mesure que les processus sont mis en œuvre. Cela signifie que vous devrez vous assurer que chaque thread accède au processeur pour maximiser ses avantages sans prendre trop de temps pour accéder à la ressource. Si un fil ou un programme prend trop de temps, vous manquerez des opportunités de progrès.
Pour être juste, ce processus exact est moins un micronoyau coopératif multitâche qu’une implémentation de cycle / minuterie, bien qu’il soit toujours classé comme un processus au sein de ce type de structure.
4. Maximisez ce que le CPU peut fournir.
Étant donné que le multitâche coopératif nécessite des threads ou des processus individuels à des moments spécifiques, le processeur peut dédier ses ressources à l’élément spécifique en cours d’exécution. Dans d’autres formes de multitâche, plusieurs threads ou programmes peuvent s’exécuter simultanément, ce qui réduit les effets de la puissance de traitement disponible pour chacun. Lors du codage efficace, le multitâche coopératif maximise la puissance de traitement car il met fortement l’accent sur l’individualité.
5. Fournit moins de problèmes de rentrée.
Lorsque le multitâche coopératif est mis en œuvre avec un seul cœur de processeur, généralement moins de problèmes de réentrée sont rencontrés. En effet, les threads, programmes ou tâches en cours d’exécution ne peuvent pas être arbitrairement interrompus par d’autres tâches. Les seules interruptions qui se produisent dans ce type de système sont à des positions qui sont dans les appels de noyau, qui sont autorisées par l’encodeur.
Cet avantage ne s’applique pas aux cœurs multiprocesseurs. Applicable uniquement avec un noyau de processeur unique.
6. Vous permet de conserver pleinement les réponses en temps réel.
Bien que le multitâche coopératif empêche les réponses au niveau de la tâche, il préserve entièrement ces réponses dans un gestionnaire d’interruption. Ces pilotes continuent d’utiliser des boîtes aux lettres et des sémaphores au sein du système multitâche, permettant aux modules de s’exécuter quels que soient les algorithmes actuellement actifs.
Liste des inconvénients du multitâche coopératif
1. Il est difficile d’arrêter une tâche une fois qu’elle a commencé.
Il n’y a aucun moyen de suspendre le thread en cours d’exécution lors de l’utilisation du multitâche coopératif. Cela signifie que le thread prenant les ressources CPU continuera à demander de l’attention jusqu’à ce que le thread se termine. Si une erreur se produit dans le thread ou le programme, ou si aucune exécution ne se produit, le CPU peut être forcé dans une position où l’utilisateur doit arrêter manuellement les opérations pour restaurer ses capacités.
2. Cela ne garantit pas que toutes les tâches peuvent accéder au processeur.
Étant donné que les threads fonctionnent indépendamment les uns des autres, il n’y a aucune garantie que chaque thread ou programme puisse obtenir le temps avec le processeur dont il a besoin. Si les processus d’ordonnancement ne sont pas calculés correctement, il est fort possible que certaines ressources n’accèdent jamais au processeur sans intervention manuelle. Dans de telles circonstances, les projets prennent plus de temps à se terminer car la performance coopérative de plusieurs tâches doit être continuellement revue.
3. Cela ne fonctionne pas bien pour certains temps de réponse.
Le multitâche coopératif est mieux utilisé lorsque les programmes ne nécessitent pas un temps de réponse de l’ordre de quelques millisecondes ou microsecondes au niveau de la tâche. Si ces délais sont nécessaires, une structure différente est fortement recommandée.
Les avantages et les inconvénients du multitâche coopératif sont généralement utilisés lorsqu’un seul utilisateur, avec une poignée de threads ou de programmes, doit maximiser les ressources locales. En raison de leurs limites naturelles, les situations de groupe ne bénéficient généralement pas de ce type de processus. Il y a toujours des exceptions à la règle, bien sûr, alors assurez-vous d’examiner toutes vos options avant de décider du type de multitâche à employer.
