03 | 基础篇:经常说的 CPU 上下文切换是什么意思?(上)

Posted 2020-12-01 charon2

一、关于上下文切换的几个为什么

1、上下文切换是什么？

上下文切换是对任务当前运行状态的暂存和恢复

2、为什么CPU要进行上下文切换

当多个进程竞争CPU的时候，为了保证每个进程可以公平被CPU调用，采用处理任务按时间分片的机制，当某个时间片上的任务达到最后的时间点，那么这个任务就好被挂起，处理下一个任务，由于CPU处理的速度非常快，在人类感知上认为是并行处理的，实际是伪并行，同一时间只有一个任务在运行处理。

3、上下文切换主要消耗什么资源，为什么说上下文切换次数过多不可取？

浪费太多时间在切换上，会增大处理任务的时间，导致延迟，卡顿现象

4、上下文切换分几种

进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换

5、什么情况下会触发上下文切换？

CPU梳理任务的时间片耗尽，进程状态转换（像运行，阻塞）等

6、线程上下文切换和进程上下文切换的最大区别是什么？

线程是调度的基本单位，进程是资源拥有的基本单位。
进程的切换属于资源的切换。
同属一个进程的线程，发生上下文切换，只切换线程的私有数据，但是共享的内存池数据没有变，所以速度很快。

7、线程上下文切换的过程

1.不同进程之间的线程上下文切换，其过程和进程上下文切换大致相同
2.线程内部的线程进行上下文切换，不需要切换进程的用户资源，只切换线程的私有数据就行，所以比进程上下文切换消耗的资源少，所以多线程相比多进程快。私有数据是什么数据，不需要知道。