[LINUX] Was ist ein Kontextwechsel?

Was ist ein Kontextwechsel?

Bei einem Kontextwechsel wird der Status einer CPU gespeichert und wiederhergestellt (Kontext (Information Engineering)), sodass mehrere Prozesse eine CPU gemeinsam nutzen können. Kontextwechsel sind ein wesentliches Merkmal von Multitasking-Betriebssystemen. Da Kontextwechsel normalerweise viel Computerverarbeitung erfordern, ist es wichtig, den Kontextwechsel im Design des Betriebssystems zu optimieren.

[* Wikipedia](https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%86%E3%82%AD%E3%82%B9%E3% 83% 88% E3% 82% B9% E3% 82% A4% E3% 83% 83% E3% 83% 81)

• In einer Multiprozessumgebung ** wenn die CPU einen Prozess ausführt ** und ** wenn der nächste Prioritätsprozess aufgrund einer Interruptanforderung ausgeführt werden muss **, der Status des vorhandenen Prozesses Alternativ wird das Speichern des Registerwerts (Kontext) und Ändern des Status des neuen Prozesses oder des Registerwerts (Kontext) **, damit die CPU den nächsten Prozess ausführen kann, als Kontextwechsel (Kontextwechsel) bezeichnet.

Was ist Kontext?

• Informationen, die den aktuellen Status von Benutzern und anderen Benutzern, Personen, Standorten, Objekten usw. definieren, die von der Interaktion zwischen Benutzern und Systemen oder Geräten betroffen sind.

• Es gibt auch einen Kontext für Andoroid und Servlet, aber ** Kontext im Betriebssystem sind Prozessinformationen **, damit die CPU den entsprechenden Prozess ausführen kann.

――Dieser Kontext wird auf der Leiterplatte (Process Control Block) des Prozesses gespeichert, und die Informationen auf der Leiterplatte können zum Zeitpunkt des Kontextwechsels (Laden) gelesen werden, und die CPU kann die Arbeit fortsetzen, die der vorherige Prozess ausgeführt hat.

PCB-Speicherinformationen (Process Control Block)

--Prozessstatus --Generation --Vorbereitung --Ausführen --Warten --Abgesagt

--Programm zähler

• Die Adresse, die der Prozess als nächstes ausführen wird

• registrieren

• Akku (Akku) --Stapel

• Indexregister

• Prozessnummer

Übrigens kann die entsprechende CPU zum Zeitpunkt der Kontextumschaltung nichts tun. Wenn daher häufig eine Kontextumschaltung durchgeführt wird, tritt ein Overhead auf und die Effizienz (Leistung) sinkt.

Context Switching - Interrupt Eine Unterbrechung tritt auf, wenn die CPU ein Programm ausführt, eine Ausnahme von außerhalb des laufenden Programms auftritt und eine Verarbeitung erforderlich ist. Dies bedeutet, der CPU mitzuteilen, dass sie die Ausnahmesituation bewältigen kann.

Welche Art von Interrupt-Anforderung führt also zu einer Kontextumschaltung? -E / A-Anforderung (Eingabe- / Ausgabeanforderung) -Zeitscheibe abgelaufen (wenn die CPU-Auslastungszeit abgelaufen ist) -Fork ein Kind (beim Erstellen eines untergeordneten Prozesses)

• Warten Sie auf einen Interrupt (wenn Sie auf die Interrupt-Verarbeitung warten)

Es gibt andere Methoden, aber ich werde die Details weglassen.