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 。...，要想查看每个进程的详细情况，就需要使用pidstat，加上-w，可以查看每个进程上下文切换的情况 /proc/interrupts——/proc实际上是linux的虚拟文件系统用于内核空间和用户空间的通信...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。...参考 https://www.jianshu.com/p/1b7b78538531 https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive
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。...先看一段linux2.6.18版本还使用O(1)调度算法的schedule函数代码： /* * schedule() is the main scheduler function. */ asmlinkage
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。...因此，CPU 上下文切换至少有三种不同的类型： 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 让我们一一来看看。...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 。...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。...参考：https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive-764bfdae4f01
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?...2.CPU上下文切换的类型 导致CPU进行切换的场景，可以分为： 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 下面详细进行说明。...[root@m162p201 ~]# pidstat -w Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (m162p201) 07/21/2021 _x86_64_ (2 CPU...非自愿上下文切换：指进程由于时间片已到，被系统强制调度，而发生的上下文切换。如大量进程都争抢CPU，这就很容易导致非自愿的上下文切换。...通过pidstat来分析具体情况： [root@m162p201 ~]# pidstat -w -u 1 Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (m162p201) 07/21/2021
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。...往期推荐 手把手教你写一个 Makefile 文件 一文读懂 | Linux共享内存原理 嵌入式必懂的 CAN 总线，真的讲到位了！！ 一种简易的嵌入式设备系统日志记录方法
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。...因此，CPU 上下文切换至少有三种不同的类型： 进程上下文切换 线程上下文切换 中断上下文切换 让我们一一来看看。...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 。...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。...参考：https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive-764bfdae4f01 欢迎加入 高质量后端开发微信读者交流群
Linux是一个多用户用任务的操作系统，他支持远远大于cpu的进程数运行，而cpu每次却只能运行一个任务，所以其实这些任务其实并不是在同时运行，整个过程是cpu轮流运行任务，给用户带来的假象。...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。...还有我们要如何查看中断突然增大: watch -d cat /proc/interrupts Rescheduling interrupts are the Linux kernel's way to...重新安排中断是Linux内核唤醒空闲CPU核心以在其上安排线程的方法.在SMP系统上,这通常由调度程序完成,以便将负载分散到多个CPU核心 Function call interrupts:: software-interrupts
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 。.../proc/interrupts——/proc实际上是linux的虚拟文件系统用于内核空间和用户空间的通信，/proc/interrupts是这种通信机制的一部分，提供了一个只读的中断使用情况。...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。...参考: https://medium.com/geekculture/linux-cpu-context-switch-deep-dive-764bfdae4f01
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。...进程上下文切换 1、用户空间与内核空间 Linux 按照特权等级，把进程的运行空间分为内核空间和用户空间，分别对应着 CPU 特权等级的 Ring 0 和 Ring 3。...Linux 通过 TLB 来管理虚拟内存到物理内存的映射关系。当虚拟内存更新后，TLB 也需要刷新，内存的访问也会随之变慢。...4、进程上下文何时切换 Linux 为每个 CPU 维护了一个就绪队列，将活跃进程按照优先级和等待 CPU 的时间排序，然后选择最需要 CPU 的进程，也就是优先级最高和等待 CPU 时间最长的进程来运行...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。
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。...上下文Linux 是一个多任务操作系统，支持远远大于cpu数量的任务并行运行，但是从底层上看其实这些任务也不是同时运行，而是操作系统在非常短的时间内把CPU轮流分配给这些任务，这样在表象看起来像是多任务同时运行一样...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。...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。...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。...img 2、CPU上下文切换 根据任务的不同，CPU的上下文切换就可以分为进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换 ，进程上下文切换。...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，...，将导致CPU将大量的时间耗费在寄存器、内核栈即虚拟内存等资源的保存和恢复上，另外，Linux通过TLB快表来管理虚拟内存到物理内存的映射关系，当虚拟内存更新之后，需要刷新缓存，在这多处理系统上是很复杂的...当中断上下文切换次数比较多的时候，会耗费大量的CPU 怎么查看系统上下文 上面已经介绍到CPU上下文切换分为进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换，那么过多的上下文切换会把CPU的时间消耗在寄存器
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
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.
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
多线程之上下文切换 1.1. 定义 1.2. 上下文切换的分类和诱因 1.2.1. 自发性的上下文切换 1.2.2. 非自发性上下文切换 1.3. 上下文切换的花销 1.3.1....间接开销 多线程之上下文切换 定义 在单处理器的情况下，每个线程的执行时间是根据时间片大小决定或者自身的其他原因，如果一个线程被迫或者主动暂停运行时，另外一个线程(可能是同一个进程中的线程或者其他进程中的...自发性的上下文切换 自发性上下文切换是指线程由于自身因素导致的切出。...IO操作（如读取文件） 或者等待其他线程的持有的锁也会导致自发性上下文切换 非自发性上下文切换 由于线程调度器的原因被迫切出 时间片用完 一个更高优先级的线程需要运行 垃圾回收器在执行垃圾回收的过程中可能也是需要暂停线程才能完成工作...上下文切换的花销 上下文切换的花销是必须的，即使在多核的处理器系统中上下文切换也是必须的，因为我们需要执行的线程的数量总是大于处理器的数量。
前言 听到上下文切换，大家第一反应肯定是：一定要减少这货出现的次数。确实上下文切换对性能的影响显而易见，但有时又无法完全避免，这就要求我们对上下文性能损耗了然于胸，才能更准确地评估系统性能。...本文将从这以下两个方面来展开 上下文切换有哪些类型以及可能出现的场景 衡量各场景上下文切换耗时 1， 上下文切换类型及场景 上下文大体上可以分为两类 进程上下文 中断上下文 进程上下文具体包括： （1...中断上下文具体包括： （1）硬件传递过来的参数 因此上下文切换可以分为以下几类： （1）进程之间的上下文切换：A进程切换到B进程 （2）进程和中断之间的上下文切换：进程A被中断打断 （3）中断之间的上下文切换...：低级别中断被高级别中断打断 其中第一种上下文切换最为常见，第二种次之，第三种最少见，因此本文接下来主要讨论前面两种上下文切换的耗时。...[6.png] 从测试数据看： 如果两个进程跨NUMA，一次上下文切换的耗时在2500ns 如果两个进程在同NUMA，一次上下文切换的耗时在1500ns 在虚拟机里面，跨核的上下文切换会更大，因为vcpu
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