Многозадачность в операционной системе Windows
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Многозадачность
Под многозадачностью понимается организация одновременного выполнения нескольких прикладных программ с помощью разделения между ними процессорного времени. Таким образом, можно говорить о переключении задач, которое происходит незаметно для пользователя и самих программ. Следует иметь в виду, что одновременное выполнение нескольких машинных команд на одном процессоре невозможно. Операционная система сама выделяет каждой задаче требуемые ресурсы и корректно решает проблемы распределения контроля над ними. Такими ресурсами могут быть оперативная память, внешние устройства и т. п. Быстрота, с которой процессор переключается с выполнения одной задачи на другую, создает впечатление одновременного их выполнения.
Распределение процессорного времени между несколькими задачами реализуется специальной компонентой операционной системы, называемой планировщиком. При каждой смене задачи планировщик должен сохранить статус (состояние) прерванной задачи, загрузить в процессор статус новой задачи и передать ей управление в той точке, где она была прервана в предыдущий раз. Статус задачи определяется содержимым счетчика команд, регистров общего назначения и т. п., и обычно сохраняется в специальной структуре данных, называемой управляющим блоком процесса, или РСВ (Process Control Block).
В принципе существуют два основных метода позволяющие организовать переключение задач в рамках какой — либо операционной системы:
- Переключение по событию
- Переключение по времени
Переключение по событию
Переключение задач по событию показано на рис 1.
В этом режиме операционная система не определяет самостоятельно момент смены текущей задачи. Он может быть указан активной задачей, «добровольно» приостанавливающей свое выполнение с помощью специального обращения к операционной системе. Кроме того, задача прерывается, если она обращается к функциям операционной системы, например, с запросом на ввод/вывод. Поскольку на время выполнения запроса к операционной системе задача ожидает результата затребованной операции, она переходит в режим ожидания, и операционная система может передать управление процессором другой задаче, которая на данный момент готова к выполнению. Этот метод требует организации системы приоритетов, позволяющей избежать ситуации, когда какая – либо программа, не осуществляющая обращений к функциям операционной системы, будет выполняться, фактически, в монопольном режиме. Поэтому самые высокие приоритеты назначаются задачам с большим количеством обращений к функциям операционной системы.
Переключение по времени
Переключение задач по времени показано на рис 2.
Рис 2. Переключение задач по времени.
Этот метод основан на использовании внешнего сигнала, поступающего на процессор через равные интервалы времени. Обычно используется аппаратное прерывание от внешнего таймера. Когда возникает такое прерывание, операционная система прекращает выполнение активной в данный момент задачи и сохраняет ее состояние. Планировщик анализирует затем список ожидающих задач и передает управление процессором выбранной задаче. Таким образом, метод основан на разделении, что позволяет выделить каждой задаче заранее определенный интервал времени.
Многозадачность в операционной системе Windows
В операционной системе Windows реализован метод разделения времени в сочетании с системой приоритетов. На практике переключение задач происходит в одном из следующих случаев:
1. Прерывание от таймера. Это означает, что время, предоставленное активной задаче, истекло. Планировщик прекращает ее выполнение и передает управление задаче с наибольшим приоритетом. Такое переключение происходит наиболее часто.
2. Текущая задача запрашивает операцию ввода/вывода. Поскольку задача должна ожидать окончания этой операции, планировщик приостанавливает ее выполнение и активизирует задачу с наибольшим приоритетом.
3. Активная задача освобождает ресурс, который ожидала задача с большим приоритетом. Планировщик приостанавливает выполнение текущей задачи в пользу другой, более приоритетной.
4. Внешнее, т. е., аппаратное прерывание сигнализирует о завершении операции ввода/вывода на периферийное устройство, которое ожидалось другой, более приоритетной задачей. Последняя начинает выполняться вместо текущей задачи.
В Windows каждая запущенная 32- х битовая программа называется процессом. Процесс в основном имеет дело с распределением ресурсов системы. Исполняемый код для системы является другим объектом, называемым нитью, или потоком управления (thread). Когда запускается новый процесс, ему автоматически придается одна нить. Нити (потоки) используются операционной системой Windows для диспетчеризации времени процессора. Диспетчеризация — это метод выделения времени каждой из нитей (не процессов, поскольку процесс может иметь несколько нитей). Операционная система рассматривает все готовые к запуску потоки и выбирает для выполнения один из них. Диспетчер также определяет квант времени, предоставляемый для выполнения каждому из потоков.
Из вышеизложенного следует, что механизм процессов и потоков позволяет программному обеспечению, работающему под управлением Windows, реализовать внутри программную многозадачную работу. Такая возможность является большим достоинством этой операционной системы. Например, в электронных таблицах нужно пересчитывать данные при изменении пользователем содержимого ячеек. Пересчет сложной таблицы может занять несколько секунд, но тщательно продуманная программа не должна тратить время на эту операцию после каждого изменения. Вместо этого можно выделить функциональный блок повторных расчетов в отдельный поток с более низким (чем у первичного) приоритетом. Таким образом, пока пользователь набирает данные, исполняется первичный поток, т. е., система не выделяет времени потоку, занимающемуся пересчетом. В случае возникновения паузы в процессе ввода система приостановит выполнение первичного потока и отдаст процессор в распоряжение потока, занимающегося пересчетом. При возобновлении ввода данных первичный поток (более приоритетный) вытеснит поток, занимающийся расчетами. Создание дополнительного потока в данном случае сделает всю программу более реактивной на действия пользователя.
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
В данной лабораторной работе изучаются методы создания и запуска процессов и потоков в рамках операционной системы Windows.
Многозадачность Windows 10 — настройка прикрепления окон открытых приложений
Главная / Рабочий стол / Многозадачность Windows 10 — настройка прикрепления окон открытых приложений
Многозадачность Windows 10 — это относительно новый раздел в «Параметрах» операционной системы. Он содержит полезные настройки автоматического упорядочивания открытых окон приложений на Рабочем столе.
При перетаскивании пользователем любого открытого окна в угол или сторону экрана, автоматически сработает функция прикрепления. Она изменит его размер и заполнит свободное пространство другими окнами, если одновременно открыто несколько.
Перетаскивать можно не только способом удерживания зажатой левую кнопку мыши на строке заголовка, но и горячими клавишами с клавиатуры. Найдите клавишу Win (в некоторых случаях может иметь логотип ОС Windows) и скомбинируйте её со стрелками вправо или влево.
Такая работа функции «Snap Assist» знакома нам с момента выхода ОС Windows 7. Тогда она имела название «Aero Snap». Сейчас она значительно улучшена и переименована.
Некоторым пользователям нравится её использовать, другим нет. Независимо от ваших предпочтений, вы должны владеть информацией о том, как отключить Snap Assist в том случае, когда отсутствует необходимость в её функционировании.
МНОГОЗАДАЧНОСТЬ WINDOWS 10
Следующие шаги вам необходимо предпринять для настройки или деактивации прикрепления с упорядочиванием окон открытых приложений. Не волнуйтесь, вы всегда сможете вернуть всё в исходное состояние!
Нажмите сочетание клавиш Win + I на клавиатуре для быстрого доступа или откройте «Параметры» системы в меню кнопки «Пуск». В открывшемся окне выберите категорию «Система» и перейдите в раздел «Многозадачность».
Справа вы увидите подраздел «Прикрепление», где сможете отключить различные аспекты функции привязки. Если вы хотите отключить Snap Assist, снимите отметку с опции «При прикреплении окна показывать, что можно прикрепить рядом с ним».
Вот и все. Если вы обнаружите, что работать без этой функции неудобно, вернитесь к этим же настройкам многозадачности и активируйте их снова.
Мы всегда рады оказать вам посильную помощь в решении различных проблем, связанных с работой компьютера или операционной системы. Взаимодействие осуществляется через форму комментариев или e-mail.
М Многозадачность

Когда в начале 60-х годов прошлого века создали первую операционную систему IBM, пользователей поразила возможность компьютера выполнять несколько функций одновременно. То есть процессор легко переключался с одной задачи на другую, постепенно доводя их все до логического завершения. Впечатлившись таким эффектом, мультизадачность попробовали перенести в сферу человеческой деятельности. Тогда показалось, что умение выполнять несколько дел одновременно – это очень полезный навык, овладев которым можно кратно повысить эффективность в работе при этом сэкономив уйму времени. Так ли это на самом деле? Давайте разбираться.
Что такое многозадачность?
Начнем с определения. Многозадачность – это возможность, умение, навык выполнять несколько процессов одновременно, переключаясь с одной задачи на другую. Изначально термин применялся сугубо в среде программирования, но постепенно перекочевал в производство и в сферу человеческой деятельности.

Скорей всего вы не раз слышали о выдающихся способностях Цезаря делать одновременно два и больше дел. Воодушевившись таким «подвигом», вы «задвинули» усердие в выполнении одного дела на дальнюю полку и попробовали переключаться с одной задачи на другую, потом на третью и так далее. Всего по чуть-чуть и что в итоге?
А на выходе вы получили несколько начатых задач и ни одной завершенной. Вдобавок ко всему вы совершенно запутались, какое дело выполнить в первую очередь, а какое отложить напоследок. И, главное, вы потратили время и ресурсы мозга впустую. Мотивация на нуле, ком незавершенных задач вырос до небес. В итоге минусовая эффективность и стрессовая ситуация. Приехали.
Умение работать в режиме многозадачности – это не такой уж полезный и ценный навык, как кажется на первый взгляд. Исследования показывают, что мультизадачность вредит трудоспособности человека. Мы не роботы к счастью, поэтому продуктивность работы во многом зависит от умения концентрироваться на выполнении одной задачи. Цепочку дел мы выполняем последовательно, завершая одно и приступая к другому. По мере достижения целей растет мотивация и желание добиваться больших успехов, экономится время. Казалось бы, схватившись за два дела сразу, время на выполнение задач должно сократиться наполовину. Но в действительности потребуется вдвое больше усилий и при этом шансы на успешное завершение сократятся.

Например, вам нужно расставить 10 тарелок на столе, полить цветы на подоконнике в 10 вазах и разослать 10 пригласительных SMS. Попробуем включить режим многозадачности – это, значит, делаем все сразу, перепрыгивая с одной задачи на другую. Поставили 3 тарелки, побежали поливать 3 цветочные вазы, а потом или одновременно с поливом отправили 3 SMS. Вернулись к тарелкам, следом вазы и опять сообщения. И так по кругу. Простые задачки, но, выполняя их все сразу, вы устанете сильнее и потратите времени больше. При этом на середине всего действа включатся побочные эффекты многозадачности: вместо того чтобы отправить SMS, вы, зачем-то польете телефон водой или выставите тарелку на подоконник, а не на стол.
А теперь сделайте те же простые задачи последовательно: сначала тарелки, потом поливка и в завершении отправка сообщений. Вы удивитесь – и дела идут быстрее и мозг цел!
Усложним нагрузку, а точнее сделаем приближенной к реальности. Например, вы пишите отчет или презентацию и одновременно проверяете новые сообщения в одноклассниках или ВК, отвечаете на смс или просьбы коллег помочь по «неотложному» делу. В 99% случаев, работая в режиме такой многозадачности, вы заметите, что время утекло непонятно куда, рабочий настрой улетучился, а основной работы сделано всего 10-15%. Шокирующий вывод: чем больше вы отвлекаетесь, тем сложнее сосредоточиться на работе. Гаджеты, аккаунты в соцсетях, email-почта и другое – это пожиратели времени и усилий, которые вы могли бы с куда большей пользой потратить на полезное дело.
Мы сильно преувеличиваем важность коммуникации – эта мысль кажется такой несовременной в нашу эпоху. Но, если вы планируете завершить задачу максимально эффективно и быстро, то отключите все раздражители. Это поможет сосредоточиться на задаче.
Как работать в таком режиме?

Режим многозадачности в работе – это сочетание следующих качеств: аналитическое мышление, системный подход, высокая организованность. Требования не самые простые, но чтобы их выработать, рекомендуем придерживаться следующих рекомендаций:
- Планируйте дела на день, неделю, месяц вперед. Бывает полезно даже прописать задачи на 1-2 часа, чтобы четко и вовремя их выполнить. Однако не составляйте нереальный план – это один из «хитрых» способов прокрастинации. Список дел должен мотивировать на достижение конкретных задач, промежуточные цели должны быть осуществимы за 1-2 итерации, мозг не должен быть забит лишней информацией. Ещё одно преимущество реального плана в том, что вам проще будет мотивировать себя на выполнение простой задачи.
- Распределите задачи по важности. Самые важные дела начинайте с утра. Помните принцип 20 на 80? Сначала делайте то, что приближает к поставленной цели. Думайте как стратег. Используйте уже проверенные методики Брайана Трейси «АБВГД», Дуайта Эйзенхауэра «Матрица» и, например, почитайте об эффекте Блюмы Зейгарник.
- Зациклите работу. Что значит многозадачность в «правильном» понимании этого термина? У вас может быть несколько дел, которые нужно выполнить за конкретный период времени. Если вы наброситесь на всё сразу, то не достигнете желаемого. Вдобавок получите стресс и депрессию. Чтобы решать эффективно, сосредотачивайтесь на каждой задаче. Например, возьмите на вооружение простой метод Франческо Чирилло, который называется «работать помидорами». То есть вы знаете, что можете продуктивно работать над задачей 45 минут, но потом вам требуется 10-15 отдыха. Возьмите таймер и поставьте период в три четверти часа. В это время полностью погрузитесь в выполнение дела. Как услышите сигнал – отдыхайте. Выпейте кофе, пообщайтесь в соцсетях, проверьте почту. Словом делайте то, что нравится. Отдохнув, снова заводите таймер и делайте работу. Давать отдых мозгу после режима концентрации полезно – это повышает эффективность в последующие отрезки времени.
- Не отвлекайтесь во время работы. Отключите в период концентрации над задачей все отвлекающие факторы – соцсети, оповещения на телефоне и электронной почте. Все это – пожиратели времени. Отведите определенные часы для проверки почты, просмотра аккаунтов и прочего. Не нужно каждые 10 минут листать ленту соцсетей в поиске новых сообщений.
- Разводите похожие виды деятельности и проекты на разное время. Наш мозг любит все упрощать и многие одинаковые дела сваливать в одну кучу. Именно поэтому, мы, находясь в здравом уме и светлой памяти, ставим электрический чайник на газовую печку, наносим на кожу зубную пасту вместо крема и делаем другие глупости. Например, вы можете довольно продуктивно соединить два дела: совершать покупки в мегамаркете и решать деловые вопросы по телефону. Эти действия из разных сфер, поэтому мозг видит различия и не смешивает все в одну кучу.
- Включайте музыку во время работы. Как ни странно, но звуки помогают лучше сосредоточиться и заряжают энергией. Конечно, музыка должна быть в тему – не напрягать, не отвлекать внимание на себя.
- Фиксируйте результаты. То есть переносите выполненные задачи в папку «завершенные» — это дисциплинирует мозг. Вы видите, что сделали за час, день, неделю, месяц и сколько осталось до финиша.
- Подключайте «напоминалки». Гаджеты могут стать вашими помощники в личной эффективности. Планируйте, на какое время поставить ту или иную задачу и, главное, выполняйте свой план.
- Старайтесь действовать последовательно, то есть делайте задачи одну за другой. Конечно, бывает необходимым выполнить сразу два дела за раз, но все хорошо в меру. Подходите к трате своих умственных ресурсов с позиции экономии: если не нужно напрягаться и включать режим многозадачности, то и не стоит этого делать.
- Отдыхайте разнообразно. Продуктивность в работе напрямую связана с качеством отдыха. Можно «пахать» 12 часов, приходить домой и падать без сил на кровать. А завтра снова на работу. Такой режим подходит для роботов, но у человека сильно творческое начало и продуктивность работы зависит от того, как он отдыхает после неё. Например, можно пролежать выходной на диване, уставившись в телевизор, или сходить в театр, музей, съездить с друзьями на пикник.
Многозадачность – это капризное и довольно сложное свойство психики человека. Если мы не сможем его обуздать, чтобы использовать себе во благо, то оно оседлает нас и выжмет все соки. Помните об этом!
Плюсы и минусы
Рассмотрим преимущества мультизадачности:
- При надлежащем планировании действительно можно эффективно решать несколько задач одновременно. То есть, выполняя дела, вы должны четко понимать, каких результатов должны достичь.
- Многозадачность помогает развить пластичность мышления и способность удержать в поле внимания несколько задач. Это неплохой тренажер для мозга.
- Способность делать несколько дел одновременно и делать это хорошо, помогает быстро реагировать на форс-мажорные обстоятельства, улучшает стратегическое мышление и видение ситуации. В некоторых нишах действительно полезно сразу охватить несколько направлений одновременно, проанализировать их перспективность и только потом принимать решения по каждому из них.

- Поверхностная обработка информации. Когда много всего, то мозг скользит по верхушках, не вникая в суть процессов. Такой человек берет общее изо всех сфер, но ни в одной не является профи.
- Высока вероятность ошибок. При недостаточной концентрации на задаче или при эффекте переноса данных с одной задачи на другую, неизменно совершаются ошибки. Внимание у многостаночника рассеивается, и это сильно вредит результату.
- Повышается утомляемость. Попытки ухватиться за всё сразу требует больших затрат энергии как физической, так и умственной. Человек быстрее устает, а продуктивность стремится к нулю.
- Растут горы неоконченных дел. Лихо начать 10-20 дел одновременно никто не запрещает, но не стоит ждать такого же быстрого их завершения. Из 10 начатых дел к финишной черте доводят 1-2 задачи, при этом сорвав все сроки и потратив в разы больше усилий. А что с остальными? Они лежат и ждут своей участи – годами, десятилетиями.
Последствия многозадачности бывают крайне неприятными. Увеличивается когнитивная нагрузка, то есть приходится тратить больше умственных ресурсов на обработку потока информации. Снижается продуктивность работы, многостаночники зачастую неправильно оценивают свои возможности и недооценивают силу отвлекающих факторов. Снижается способность к концентрации внимания на задаче, многозадачность не ценится в среде высоких технологий, научных исследований и других сферах со сложными алгоритмами работы.
Многозадачность приводит к выгоранию. Люди, практикующие такой подход, нарушают естественные механизмы мотивации и вознаграждения, которые имеются в нашем мозге. Нейробиология доказала, что снижение плотности серого вещества в передней поясной коре головного мозга из-за стресса приводит к потере радости от мыслительных усилий.
Совмещение дел может быть опасным для жизни и здоровья. Например, вы находитесь за рулем автомобиля и пытаетесь одновременно вести переговоры с партнером. Вероятность аварии возрастает в разы.
Резюме
Мы узнали, что такое многозадачность. Изучили, как работать в таком режиме, какие есть плюсы и минусы выполнения нескольких дел одновременно. Мультизадачность можно использовать для тренировки пластичности мозга, однако в рабочей среде полезнее развивать навык последовательного выполнения дел. Тише едешь – дальше будешь!




