Processus et mécanismes de communication
Multitâche préemptif
Le multitâche préemptif désigne la capacité d'un système d'exploitation à exécuter ou arrêter une tâche planifiée en cours.
Un ordonnanceur préemptif présente l'avantage d'une meilleure réactivité du système et de son évolution, mais l'inconvénient vient des situations de compétition (lorsque le processus d'exécution accède à la même ressource avant qu'un autre processus (préempté) ait terminé son utilisation).
Dans un système d'exploitation multitâche préemptif, les processus ne sont pas autorisés à prendre un temps non défini pour s'exécuter dans le processeur. Une quantité de temps définie est attribuée à chaque processus ; si la tâche n'est pas accomplie avant la limite fixée, le processus est renvoyé dans la pile pour laisser place au processus suivant dans la file d'attente, qui est alors exécuté par le processeur. Ce droit de préemption peut tout aussi bien survenir avec des interruptions matérielles.
Certaines tâches peuvent être affectées d'une priorité ; une tâche pouvant être spécifiée comme "préemptible" ou "non préemptible". Une tâche préemptible peut être suspendue (mise à l'état "ready") au profit d'une tâche de priorité plus élevée ou d'une interruption. Une tâche non préemptible ne peut être suspendue qu'au profit d'une interruption. Le temps qui lui est accordé est plus long, et l'attente dans la file d'attente plus courte.
Au fur et à mesure de l'évolution des systèmes d'exploitation, les concepteurs ont quitté la logique binaire "préemptible/non préemptible" au profit de systèmes plus fins de priorités multiples. Le principe est conservé, mais les priorités des programmes sont échelonnées.
Pendant la préemption, l'état du processus (drapeaux, registres et pointeurs d'instruction) est sauvé dans la mémoire. Il doit être rechargé dans le processeur pour que le code soit exécuté à nouveau : c'est la commutation de contexte.
Un système d'exploitation préemptif conserve en permanence la haute main sur les tâches exécutées par le processeur, contrairement à un système d'exploitation non préemptif, ou collaboratif, dans lequel c'est le processus en cours d'exécution qui prend la main et décide seul du moment où il la rend. L'avantage le plus évident d'un système préemptif est qu'il peut en permanence décider d'interrompre un processus, principalement si celui-ci échoue et provoque l'instabilité du système.