Se denomina multiprogramación a una técnica por la que dos o más procesos pueden alojarse en la memoria principal y ser ejecutados concurrentemente por el procesador o CPU.
Con la multiprogramación, la ejecución de los procesos (o hilos) se va solapando en el tiempo a tal velocidad, que causa la impresión de realizarse en paralelo (simultáneamente). Se trata de un paralelismo simulado, dado que la CPU solo puede trabajar con un proceso cada vez (el proceso activo). De ahí que, en rigor, se diga que la CPU ejecuta «concurrentemente» (no simultáneamente) varios procesos; en un lapso de tiempo determinado, se ejecutarán alternativamente partes de múltiples procesos cargados en la memoria principal.
En los antiguos sistemas monoprogramados, cuando un proceso en ejecución requería hacer uso de un dispositivo de E/S, el procesador quedaba ocioso mientras el proceso permaneciese en espera y no retomara su ejecución. En cambio, en un sistema multiprogramado, cuando un proceso Px concluye o se bloquea (en espera de una operación de E/S), el núcleo del sistema operativo toma el control de la CPU para efectuar lo que se denomina un «cambio de contexto», a fin de dar turno a otro proceso Py para que se ejecute. Nótese que cuando el proceso Px recupere su turno, reanudará su ejecución justo en el punto exacto en que se interrumpió. Este mecanismo supone un mejor reparto de la carga de trabajo y un mayor aprovechamiento de la CPU, lo que redunda en un mayor rendimiento del sistema.
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