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
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。
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。
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
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。
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： ?
写在前面 博文内容为 Linux 性能指标 CPU 上下文切换认知 内容涉及： 上下文认知，发生上下文切换的场景有哪些 上下文指标信息查看，内核上下文切换事件跟踪，系统上下文切换统计 上下文异常场景分析...Linux内核就要不断地在不同的进程间切换。这种不同进程间的切换称为上下文切换 上下文切换时, CPU要保存旧进程的所有上下文信息,并取出新进程的所有上下文信息。...每次这种周期性中断或定时发生时,系统都可能进行上下文切换。每秒定时中断的次数与架构和内核版本有关。...context-switches：上下文切换次数，表示在命令执行期间发生的进程上下文切换次数。...每秒多少上下文切换才算正常？ 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，可能会出现性能问题。
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。
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...[1.png] 因此，我们在代码里面也要尽量减少系统调用，常见的优化方法有：每次读写磁盘时，使用buffer减少read/write调用次数等。...，两个进程之间创建两个管道（pipe），通过管道来互相读写数据，结果是10s内完成的切换次数。
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。
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
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