通过实战理解CPU上下文切换

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内容提要

Linux是一个多任务操作系统,通过CPU上下文切换实现任务的并发执行。进程上下文切换涉及用户态和内核态的切换,而线程上下文切换只涉及私有数据和寄存器的切换。中断上下文切换是为了响应硬件事件。过多的上下文切换会降低系统性能。

Q&A

CPU上下文切换的类型有哪些?

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。

进程上下文切换与系统调用有什么关系?

进程上下文切换在系统调用过程中发生,系统调用需要两次上下文切换,涉及用户态和内核态的切换。

如何查看系统的上下文切换情况?

可以使用vmstat工具查看系统的上下文切换情况,关注cs和in指标。

频繁的上下文切换会带来什么影响?

过多的上下文切换会消耗CPU时间,导致系统性能下降。

自愿上下文切换和非自愿上下文切换有什么区别?

自愿上下文切换是由于资源不足导致的,而非自愿上下文切换是由于时间片耗尽等原因被系统强制调度。

如何使用sysbench工具模拟多线程调度切换?

可以运行命令'sysbench --threads=10 --max-time=300 threads run'来模拟多线程调度切换。

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