Was ist der Kontextschalter?
Einer der größten Schritte im Design und Betrieb von Central Processing Units (CPUs) kam, als die Designer von Computerbetriebssystemen Techniken entwickelten, mit denen Benutzer Multitasking ermöglichten. Multitasking in Bezug auf Computer ist die Praxis, zwei oder mehr Programme gleichzeitig auszuführen. Aus Sicht der Endbenutzer scheint dies möglicherweise nicht kompliziert oder weit hergeholt, aber es ist tatsächlich einen beträchtlichen Sprung in der Systemdesign. Beim Multitasking muss die CPU alle Operationen für die verschiedenen aktiven Programme in Einklang bringen und aufzeichnen, wo es mit jedem Programm ist, wenn der Benutzer zwischen ihnen hin und her umschaltet. Der Kontextumschalter ist der Prozess, der es der CPU ermöglicht, Zustände für eine Vielzahl von aktiven Programmen zu erinnern und wiederherzustellen, sodass sie dieses Jongliergesetz abschließen kann.
Während des Kontextwechsels lässt die CPU das derzeit handhabende Programm fallen und speichert den spezifischen Ort, an dem sie sich in diesem Programm befand, damit die Fortschritte später wieder aufnehmen können. Um das in Perspektive zu setzenDas Kontextschalter ist ein bisschen wie das Lesen mehrerer Bücher gleichzeitig und schaltet ständig zwischen ihnen hin und her, während Sie sich immer an die Seitenzahlen für jeden erinnern. Die "Seitenzahl" -Informationen für Programme während eines Kontextschaltbetriebs finden Sie vom Prozesssteuerungsblock (PCB). Die PCB wird manchmal auch als "Switchframe" bezeichnet. Diese Informationen werden im Speicher innerhalb der tatsächlichen CPU gespeichert, bis sie erneut benötigt werden.
Kontextumschaltung erfolgt in drei möglichen Situationen: Interrupt -Handhabung, Multitasking und Benutzerumschaltung. Bei Interrupt -Handhabung "unterbricht" ein weiteres Programm das aktuelle Programm, während es ausgeführt wird. Sobald die CPU den Interrupt erhalten hat, führt sie einen Kontextschalter zum Jonglieren zwischen dem laufenden Programm und dem Programm durch, das sofortige Daten anfordert. Beim Multitasking fällt die CPU zwischen den Programmen hin und her und verleiht ein Zeitscheiben der Verarbeitung tiIch zu jedem und einen Kontext -Schaltvorgang ausführen, um zwischen beiden zu ändern. Für einige Betriebssysteme wird auch während eines Benutzerschalters für das Betriebssystem ein Kontextschalter durchgeführt, obwohl dies nicht ausdrücklich erforderlich ist.
entweder das Betriebssystem oder die Hardware des Computers kann den Kontextschalter steuern. Einige moderne Betriebssysteme und sind so konzipiert, dass sie den Kontextschalter durch das Betriebssystem selbst steuern und alle integrierten Hardware-Unterstützung für das Verfahren ignorieren. Dadurch kann das Betriebssystem während eines Kontextschalters mehr Informationen sparen, sodass es weitere Informationen zum Switch erhalten kann.