Die Verschachtelausführung bezieht sich auf eine Technik, die in Betriebssystemen verwendet wird, um mehrere Prozesse oder Threads zu verwalten, die gleichzeitig auf einem einzelnen Prozessor ausgeführt werden. Anstatt ein Programm vollständig auszuführen, bevor sie zum nächsten übergeht, ermöglicht die mitgeschwande Ausführung unterschiedliche Programme (oder verschiedene Teile desselben Programms) ab, wobei der Prozessor für kurze Zeitstürme verwendet wird.
So funktioniert es:
1. Zeitschneide: Das Betriebssystem verteilt jedem Prozess eine feste Zeitspanne, die als "Zeitscheibe" oder "Quanten" bezeichnet wird.
2. Kontextumschaltung: Wenn eine Zeitscheibe abläuft, unterbricht das Betriebssystem den aktuellen Prozess und speichert seinen Zustand (Register, Speicherinhalt).
3. Prozessschaltung: Das Betriebssystem wählt dann einen anderen Prozess aus der Ready -Warteschlange aus und lädt seinen Status in den Prozessor, sodass es ausführen kann.
Vorteile der verschachtelten Ausführung:
* Erhöhter Durchsatz: Durch schnelles Umschalten zwischen den Prozessen ermöglicht die Verschachtelausführung mehrere Programme gleichzeitig Fortschritte und maximiert die Verwendung des Prozessors.
* Verbesserte Reaktionsfähigkeit: Interaktive Programme wie Textredakteure oder Webbrowser können mehr auf Benutzereingaben reagieren, da ihnen kleine Zeitscheiben zur Verarbeitung von Ereignissen erhalten werden, auch wenn andere Prozesse ausgeführt werden.
* Multitasking: Benutzer können mehrere Anwendungen gleichzeitig ausführen, was zu einer effizienteren und produktiveren Benutzererfahrung führt.
Beispiel:
Stellen Sie sich vor, Sie verwenden einen Webbrowser, während Sie Musik hören. Mit der mitgeschriebenen Ausführung kann der Webbrowser und der Musikplayer den Prozessor teilen. Das Betriebssystem wechselt schnell zwischen ihnen und verleiht jedem Programm ein kleines Stück Zeit zum Ausführen. Dies schafft die Illusion, dass beide Programme gleichzeitig ausgeführt werden, obwohl sie einen einzelnen Prozessor teilen.
Schlüsselkonzepte im Zusammenhang mit verschachtelten Ausführung:
* Prozess: Ein Programm in der Ausführung.
* Thread: Ein leichter Prozess, der Ressourcen mit seinem übergeordneten Prozess aufweist.
* Kontextschalter: Der Prozess der Speicherung des Zustands eines Prozesses und des Ladens des Zustands eines anderen Prozesses.
* Planungsalgorithmus: Bestimmt, für welchen Prozess als nächstes ausgeführt werden soll und wie lange sie laufen sollten.
Zusammenfassend ist eine verschachtelte Ausführung eine entscheidende Technik, um mehrere Prozesse effizient bei einem einzelnen Prozessor zu verwalten, Multitasking zu ermöglichen, die Reaktionsfähigkeit zu verbessern und die Verbrauchsnutzung zu maximieren.
