我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。...nvcswch 表示每秒非自愿上下文切换的次数，则是指进程由于时间片已到等原因，被系统强制调度，进而发生的上下文切换。...如果系统的上下文切换次数比较稳定的话，几百到一万应该是正常的。但是，当上下文切换次数超过 10000，或者切换次数快速增加时，很可能是出现了性能问题。...高优先级进程导致当前进度挂起 硬件中断，导致当前进程挂起 小结 CPU上下文切换，是保证Linux系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。
linux的上下文切换就是进程线程的切换，也就是切换struct task_struct结构体，一个任务的上下文包括cpu的寄存器，内核栈等，由于1个cpu上的所有任务共享一套寄存器，所以在任务挂起的时候需要保存寄存器...所以上下文切换也很简单，直接用call或者jmp指令调度任务。同样ARM架构也有快速上下文切换技术。但是Linux为了适用更多的cpu架构没使用处理器相关的上下文切换技术，而是大部分通过软件实现。...linux上下文切换就在schedule（）函数里，很多地方都会调用这个函数。...经过前面的代码计算后找出下一个要执行的任务，然后开始执行上下文切换。...系统当前时间 unsigned long run_time; //运行时间 int cpu, idx, new_prio; long *switch_count; //切换次数
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。...另外，和进程上下文切换一样，中断上下文切换也会消耗 CPU。过多的切换次数会消耗大量的 CPU 资源，甚至严重降低系统的整体性能。...小结 CPU上下文切换，是保证Linux系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。...自愿上下文切换变多了，说明进程都在等待资源，有可能发生了 I/O 等其他问题 非自愿上下文切换变多了，说明进程都在被强制调度，也就是都在争抢 CPU，说明 CPU 的确成了瓶颈 中断次数变多了，说明 CPU
目录 1.什么是CPU上下文切换 2.CPU上下文切换的类型 3.如何查看系统中的上下文切换 4.案例 5.总结 ---- 读过倪朋飞的《Linux性能优化实战》经常说的 CPU 上下文切换是什么意思?...需要说明的是，虽然中断上下文切换不如进程上下文切换消耗大量的CPU,但是这个过程也是需要消耗资源的。再中断次数过多的时候，往往也需要进行关注，以免造成严重的性能问题。...IO bi 每秒从设备读取的块数量 bo 每秒从设备写入的块数量 System in 每秒中断的次数。 cs 每秒上下文切换的次数。 CPU us 运行非内核代码花费的时间。...cswch/s 表示每秒自愿上下文切换的次数。（voluntary context switches） nvcswch/s 表示每秒非自愿上下文切换的次数。...而每秒的上下文切换次数高大180万次。而r列的就绪进程最高的时候达到10，远远超出了CPU核数。这说明正是正在运行和等待CPU的进程过多导致了上下文切换过高。
第一时间看干货文章 1 CPU 上下文切换是保证 Linux 系统正常运行的核心功能。可分为进程上下文切换、线程上下文切换和中断上下文切换。...添加 -w 选项，您可以看到每个进程的上下文切换： 例如： # Output interval is 5 $ pidstat -w 5 Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/23/18...其中，cswch 表示每秒自愿上下文切换的次数，nvcswch 表示每秒非自愿上下文切换的次数。 自愿上下文切换：指进程无法获得所需资源而导致的上下文切换。...假设您已经在 Linux 系统上安装了 sysbench 和 sysstat。...在我看来，如果系统的上下文切换次数比较稳定的话，几百到一万应该是正常的。但是，当上下文切换次数超过 10000，或者切换次数快速增加时，很可能是出现了性能问题。
根据任务的不同，CPU上下文切换可以分几种不同场景: 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 进程上下文切换 Linux分为内核空间和用户空间： ?...Linux会为每个cpu都维护一个就绪队列，也就是进程状态为R状态的的进程，最理想状态是之前的进程完成，cpu得到释放，下一个进程得到cpu使用，但是实际情况是不同的。...vmstat可以用来分析系统内存使用情况，也可以用来分析cpu上下文切换和中断的次数。...Running or Runnable Task 是就绪队列的长度，也就是正在运行和等待CPU的进程数 b: Blocked Task 处于不可中断睡眠状态的进程数 cs: Context switch 是每秒上下文切换的次数...in: Interrupt 则是每秒中断的次数 vmstat可以给出总体的上下文切换情况，如果想要查看每个进程的详细情况， 需要pidstat来查看: cswch: 表示每秒自愿上下文切换的次数
作者简介 韩传华，就职于南京大鱼半导体有限公司，主要从事linux相关系统软件开发工作，负责Soc芯片BringUp及系统软件开发，乐于分享喜欢学习，喜欢专研Linux内核源代码。...本文主要关注进程管理的一个切入点，那就是进程的上下文切换，来理解linux内核是如何进程进程上下文切换的，从而揭开上下文切换的神秘面纱。...实际上linux内核中，进程上下文包括进程的虚拟地址空间和硬件上下文。...２．上下文切换详细过程 进程上下文切换主要涉及到两部分主要过程：进程地址空间切换和处理器状态切换。地址空间切换主要是针对用户进程而言，而处理器状态切换对应于所有的调度单位。...如下为硬件上下文切换示例图： ?
1 我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统，它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。...进程上下文切换 Linux 按照特权级别将进程的运行空间划分为内核空间和用户空间，分别对应下图中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特权级别的 。...nvcswch 表示每秒非自愿上下文切换的次数，则是指进程由于时间片已到等原因，被系统强制调度，进而发生的上下文切换。...如果系统的上下文切换次数比较稳定的话，几百到一万应该是正常的。但是，当上下文切换次数超过 10000，或者切换次数快速增加时，很可能是出现了性能问题。...小结 CPU 上下文切换，是保证 Linux 系统正常工作的核心功能之一，一般情况下不需要我们特别关注。
如何理解Linux的上下文切换 Linux 是一个多任务操作系统，它支持同时运行的任务数量远大于 CPU 个数。...概念小结 总结一下，不管是哪种场景导致的上下文切换，你都应该知道： CPU 上下文切换是保证 Linux 系统正常工作的核心功能之一，一般情况下我们无需特别关注。...；另一个是 nvcswch，表示每秒非自愿上下文切换的次数。...虽然 sysbench 进程的上下文切换次数不多，但它的子线程的上下文切换次数非常多，可以判定上下文切换罪魁祸首的是 sysbench 进程。...如果当上下文切换次数超过一万次，或者切换次数出现数量级增长时，很可能已经出现了性能问题。
下面从逻辑上完整走一遍中断处理过程(结合中断上下文的切换，以定时器中断为例，假设从用户态进入中断)：
Linux 进程运行空间与特权等级 在 Linux 操作系统中，进程的运行空间被划分为内核空间和用户空间，这种划分是为了保护系统的稳定性和安全性。...在 Linux 操作系统中，当操作系统进行进程上下文切换时，通常会保存和恢复CPU 寄存器的状态，以及程序计数器的值。这确保了在切换回进程时，它能够继续执行先前被中断的位置。...在 Linux 系统中，上下文和上下文切换是操作系统中关键的概念，对于系统性能和多任务处理有着重要的影响。在多任务操作系统中，CPU 上下文切换是实现并发执行的关键机制。...在进程上下文切换次数较多的情况下，容易导致 CPU 时间主要花费在资源的保存和恢复上，而非真正的进程执行。...进程调度与上下文切换的时机在 Linux 系统中，进程的调度并不仅仅发生在进程执行完终止的时候。我们来逐一梳理几个触发进程调度的场景，以加深对进程调度机制的理解。1.
文章目录 前言 上下文切换 上下文切换会消耗资源吗？ 如何减少上下文切换导致额外的开销 前言 曾经有一份丰厚的报酬摆在我面前，我没有珍惜。直到失去之后我才意识到，我可以会写线程上下文切换。...---- 上下文切换 这就是上下文切换。 CPU通过分配时间片来执行任务，当一个任务的时间片用完，就会切换到另一个任务。在切换之前会保存上一个任务的状态，当下次再切换到该任务，就会加载这个状态。...---- 上下文切换会消耗资源吗？ 那当然啊。...在一万以下的循环次数时，串联的执行速度比并发的执行速度块。是因为线程上下文切换导致额外的开销。...在Linux系统下可以使用vmstat命令来查看上下文切换的次数（上一篇讲过这个） ---- 如何减少上下文切换导致额外的开销 减少上下文切换次数便可以提高多线程的运行效率。
前言：Linux是一个多任务的操作系统，可以支持远大于CPU数量的任务同时运行，但是我们都知道这其实是一个错觉，真正是系统在很短的时间内将CPU轮流分配给各个进程，给用户造成多任务同时运行的错觉。...在Linux中，Linux按照特权等级，将进程的运行空间分为内核空间和用户空间： 内核空间具有最高权限，可以直接访问所有资源 用户空间只能访问受限资源，不能直接访问内存等硬件设备，要想访问这些特权资源，...，可以用来分析CPU上下文切换和中断的次数 需要特别关注的是： cs(context switch)：每秒上下文切换的次数 in(interrupt)：每秒中断的次数 r(Running or Runnable...，但是当系统上下文切换的次数为多少时是不正常的呢？...但当上下文切换次数超过一万次，或者切 换次数出现数量级的增长时，就很可能已经出现了性能问题，这个时候还要根据上下文切换的类型，做具体的分析，例如： 自愿上下文切换变多了，说明进程都在等待资源，有可能发生了
输出描述: 输出一个整数，表示变换次数。
context_switch完成进程上下文切换 即进程的抢占或者切换工作是由context_switch完成的 那么我们今天就详细讲解一下context_switch完成进程上下文切换的原理 2 进程上下文...上下文切换(有时也称做进程切换或任务切换)是指CPU从一个进程或线程切换到另一个进程或线程 稍微详细描述一下，上下文切换可以认为是内核（操作系统的核心）在 CPU 上对于进程（包括线程）进行以下的活动：...上下文切换只能发生在内核态中, 上下文切换通常是计算密集型的。也就是说，它需要相当可观的处理器时间，在每秒几十上百次的切换中，每次切换都需要纳秒量级的时间。...Linux相比与其他操作系统（包括其他类 Unix 系统）有很多的优点，其中有一项就是，其上下文切换和模式切换的时间消耗非常少. 3 context_switch进程上下文切换 linux中进程调度时,...另外需要注意, 内核线程没有自身的用户空间上下文, 其task_struct->mm为NULL, 参见Linux内核线程kernel thread详解–Linux进程的管理与调度（十）, 从当前进程”借来
我们知道 Linux 是一个多任务操作系统，它能支持远大于 CPU 数量的任务同时运行。...可以看到上面输出中上下文切换次数 cs 是 32 次，而系统中断次数 in 是 153 次，而就绪队列长度 r 和不可中断状态进程数 b 都是 0。...// 每隔 5 秒输出一次结果 // -w 表示显示每个进程的上下文切换情况 [root@iZwz92ezhi90syoqbgjgn1Z ~]# pidstat -w 5 Linux 4.18.0-348.7.1...但当上下文切换次数超过一万次，或者切换次数出现数量级的增长时，就很可能已经出现了性能问题。 具体遇到问题的时候，需要根据变化的上下文切换类型，再做具体的分析。...（上） 04 | 基础篇：经常说的 CPU 上下文切换是什么意思？（下） vmstat 命令，Linux vmstat 命令详解：显示虚拟内存状态 - Linux 命令搜索引擎
所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。 很明显上下文切换会影响多线程的执行速度。 如何减少上线文切换 减少上下文切换的方法有 1、无锁并发编程。 ...多线程竞争锁时，会引起上下文切换，所以多线程处理数据时，可以用一 些办法来避免使用锁，如将数据的ID按照Hash算法取模分段，不同的线程处理不同段的数据。 2、CAS算法。 ...减少上下文切换的例子 下面我们看一个通过减少线上大量WAITING的线程，来减少上下文切换次数的例子： 使用jstack命令dump线程信息，看看pid为3117的进程里的线程都在做什么 sudo...WAITING的线程少了，系统上下文切换的次数就会少，因为每一次从WAITTING到RUNNABLE都会进行一次上下文的切换。读者也可以使用vmstat命令测试一下。...这种切换称为“上下文切换”(“context switch”)。CPU会在一个上下文中执行一个线程，然后切换到另外一个上下文中执行另外一个线程。上下文切换并不廉价,是比较耗时的
各个进程之间是共享 CPU 资源的，在不同的时候进程之间需要切换，让不同的进程可以在 CPU 执行，那么这个一个进程切换到另一个进程运行，称为进程的上下文切换。...所以，进程的上下文切换不仅包含了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的资源。...大家需要注意，进程的上下文开销是很关键的，我们希望它的开销越小越好，这样可以使得进程可以把更多时间花费在执行程序上，而不是耗费在上下文切换。 发生进程上下文切换有哪些场景？ 1.
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