Como e um CPU executar varios processos e threads em um mesmo tempo com apenas alguns registos?

como é um CPU executar vários processos e threads em um mesmo tempo com apenas alguns registos?

Pergunta 2: fazer todos os programas estão usando o mesmo espaço de memória, considerando a arquitetura de CPU é de 32 bits para endereços de memória?

Resposta

A CPU não está na verdade executando vários processos ao mesmo tempo, a menos que seja um dual core, quad core ou similar tipo de CPU. Cada núcleo (ou o CPU inteira para um dispositivo de núcleo único) executar um processo para um curto período de tempo e, em seguida, salvar os registros para que o processo de memória e carregar os registros com o conteúdo de um processo diferente. Isso tudo é tratado pelo sistema operacional. A maioria dos sistemas operacionais deixe um processo funcionar durante um certo tempo máximo (talvez 20 milissegundos), ou até que o processo tem que esperar para coisas como entrada de teclado, transferência de dados de rede ou um disco para concluir. Assim que um processo tem que esperar, o sistema operacional vai salvar que processos registra a memória e a carga de um processo diferente. Quando um processo está bloqueado aguardando alguma entrada ou a saída para completar, o sistema operacional procura por um processo diferente que não é bloqueado e carrega esse processo continue em execução.

Bem como salvar registros do processo para memória, o sistema operacional também lida com mapeamento de memória. Esta é uma técnica onde os endereços realmente usados pelo processo são traduzidos em diferentes endereços para acessar a memória. Isso permite que muitos processos usar endereços na mesma faixa, tanto quanto o processo está em causa, mas que na verdade estão apontando para diferentes áreas de memória real através do processo de mapeamento de memória. Como o funcionamento alterado de um processo para outro, ele também altera as configurações de mapeamento. Isto vai uma etapa mais, quando um monte de processos estão em execução como pode haver memória menos real do que todos os processos realmente necessitam. Neste caso, o sistema operacional gravará determinados blocos de memória para um arquivo de swap ou partição swap em um disco. Isso é chamado de paginação. A memória que é gravada em disco permanecerá lá até que ela é necessária novamente (ou até que o processo termina). Se o processo tenta acessar memória que atualmente está armazenada no disco, é criada uma exceção de página que informa ao sistema operacional qual endereço o processo está tentando acessar, e o sistema operacional, em seguida, copia o bloco de memória para trás na memória real e configura o mapeamento adequado para o processo de acessá-lo.