聊聊Linux中CPU上下文切换

在多任务操作系统中，CPU上下文是一个重要概念，允许多个进程在一个CPU上运行。

操作系统通过CPU寄存器和程序计数器保存和恢复任务的执行进度信息。

CPU上下文切换分为进程上下文切换、线程上下文切换和中断上下文切换。

进程的上下文保存在内核空间，而线程的上下文切换只需保存私有数据。

中断上下文切换不涉及进程的用户态资源。

上下文切换消耗大量CPU时间，但Linux的上下文切换时间消耗较少。

可以使用vmstat和pidstat命令查看系统和进程的上下文切换情况。

进程上下文切换涉及保存和恢复进程的虚拟内存、栈和全局变量等资源。

系统调用是进程从用户态切换到内核态的过程，涉及两次CPU上下文切换。

线程上下文切换时共享虚拟内存和全局变量，只需保存线程的私有数据。

中断上下文切换是由硬件中断触发，不涉及用户态资源。

上下文切换是计算密集型操作，可能是操作系统中时间消耗最大的操作。

使用vmstat命令可以查询系统的上下文切换情况，pidstat命令可以查看进程的上下文切换情况。