ディスパッチとは？一つのCPUが複数の仕事をこなす仕組み

ざっくりとディスパッチ

ディスパッチとは、CPUのタスク管理の担当です。

ディスパッチとはマルチタスクオペレーティングシステムにおけるタスクの管理システムである。なぜならば、一つのCPUで複数のプログラムを管理するため。

例えば、メールをチェックしながら音楽を聴くことができる。そして、それはディスパッチャというプログラムが行う。ディスパッチがメールアプリと音楽アプリに交互にCPUの実行権を与えることで、これらのアプリが同時に動作しているように感じさせている。

つまり、ディスパッチャはCPUの仕事を順番に割り当てる役割を果たす。だから、ディスパッチはコンピュータがスムーズに動くために必要なシステムである。

プログラマは、ディスパッチを頻繁に使用する。なぜなら、それによってプログラムの実行順序を制御できるから。例えば、重要なタスクを優先的に処理させる。

システムエンジニアは、ディスパッチを使用する。なぜなら、それによってシステムの負荷を調整できるから。例えば、高負荷の時には重要なタスクを優先的に処理させる。

ITマネージャは、ディスパッチを理解する必要がある。なぜなら、それによってシステムのパフォーマンスを最適化する方針を立てることができるから。例えば、どのタスクを優先的に処理するかの基準を決める。

ディスパッチは英語の”dispatch”からきており、”急送”や”速やかに送る”という意味があります。

スケジューリングは、ディスパッチと似ている。なぜなら、どちらもプログラムの実行順序を決める役割があるから。例えば、どのプログラムを優先的に処理するかを決定する。

マルチタスキングは、ディスパッチと関連性が深い。なぜなら、複数のタスクを同時に処理するための技術の一部で、ディスパッチがその管理を担当するから。例えば、音楽を聴きながら文書を作成するという作業を可能にする。

タスクスイッチングも、ディスパッチに似た概念である。なぜなら、これもプログラム間を切り替える働きをするから。例えば、一つのプログラムから別のプログラムへ切り替える際に使用する。

単一タスクは、ディスパッチの反対語である。なぜなら、一つの仕事だけを処理するから。例えば、古いタイプのパソコンシステムで一度に一つのプログラムだけを実行する。

アイドル状態も、ディスパッチと反対の概念である。なぜなら、これはCPUが何も処理していない状態を表すから。例えば、全てのプログラムが終了し、新たなタスクが割り当てられるのを待つ状態。

マニュアル操作は、ディスパッチと対照的な概念である。なぜなら、ここではユーザー自身が直接プログラムを選んで実行するから。例えば、手動でアプリを選んで起動する行為。

「新しいシステム、どうやって複数のタスクを管理してるの？」
「それがディスパッチの仕事なんだ。プログラムの実行権を適切にCPUに割り振っているよ。」

「うちのサイト、アクセスが増えたときに負荷が高くならない？」
「大丈夫、ディスパッチャが負荷をうまく分散させてくれるからさ。」

「先輩、このプログラムは何をしてるんですか？」
「それはディスパッチャだね。CPUの仕事を上手にコントロールしているんだよ。」

ディスパッチを使用する時の注意点はプログラムの優先度である。なぜならば、ディスパッチは実行権をどのプログラムに渡すかを決めるだけでなく、それがいつ、どの程度の時間実行されるかも決定するからだ。

例えば、リアルタイムで動かす必要があるプログラムとバックグラウンドで動かすプログラムがあった場合、前者を優先しなければならない。そして、これはプログラムの性質とシステムの要求によって変わる。だから優先度の管理は欠かせない。

ディスパッチとCPUのキャッシュ管理の違いは、間違えやすいので注意しましょう。

ディスパッチは、CPUが実行すべきタスクを順番に決めて、その実行権を渡す役割を果たしています。

一方、CPUのキャッシュ管理は、CPUがよく使うデータを高速に取り出せる場所に保管し、処理速度を上げる仕事をしています。