Co to jest przełączanie kontekstowe?
Jeden z największych kroków do przodu w projektowaniu i obsłudze centralnych jednostek przetwarzania (CPU) pojawił się, gdy projektanci komputerowych systemów operacyjnych opracowali techniki umożliwiające użytkownikom wielozadaniowość. Wielozadaniowość w odniesieniu do komputerów to praktyka uruchamiania dwóch lub więcej programów jednocześnie. Z punktu widzenia użytkownika końcowego może to nie wydawać się skomplikowane ani oddechowane, ale w rzeczywistości stanowi znaczny skok w projektowaniu systemu. Podczas wielozadaniowości procesor musi żonglować wszystkimi operacjami dla różnych aktywnych programów, rejestrując, gdzie jest z każdym programem, gdy użytkownik przełącza się między nimi. Przełączanie kontekstu to proces, który pozwala procesorom zapamiętać i przywrócić stany dla różnych aktywnych programów, umożliwiając mu ukończenie tej żonglowania.
Podczas przełączania kontekstu procesor upuszcza dowolny program, który obecnie obsługuje, przechowując określone miejsce, w którym był w tym programie, aby mógł później wznowić swoje postępy. Umieszczenie tego w PerspectiVE, przełączanie kontekstowe przypomina jednocześnie czytanie wielu książek, ciągle przełączając się między nimi, jednocześnie pamiętając numery stron dla każdego z nich. Informacje „Numer strony” dla programów podczas operacji przełączania kontekstu są przechowywane przez blok sterowania procesem (PCB). PCB jest również czasami określana jako „przełączająca”. Informacje te są przechowywane w pamięci w faktycznym procesorze, dopóki nie będzie ich potrzebne.
Przełączanie kontekstu występuje w trzech możliwych sytuacjach: przerywanie, wielozadaniowość i przełączanie użytkowników. Podczas przetwarzania przerywania inny program „przerywa” obecny program podczas jego uruchomienia. Po otrzymaniu CPU przerwania wykonuje przełącznik kontekstowy, aby żonglować między programem działającym a programem żądającym natychmiastowych danych. W wielozadaniowym zakresJa do każdego z nich i wykonywanie operacji przełączania kontekstu, aby zmienić między nimi. W przypadku niektórych systemów operacyjnych przełącznik kontekstowy jest również wykonywany podczas przełącznika użytkownika systemu operacyjnego, chociaż nie jest to wyraźnie wymagane.
System operacyjny lub sprzęt komputera może kontrolować przełączanie kontekstu. Niektóre nowoczesne systemy operacyjne i zostały zaprojektowane do kontrolowania przełączania kontekstu przez sam system operacyjny, ignorując wszelkie wbudowane obsługę sprzętu dla procedury. Umożliwia to systemowi operacyjnym zapisanie więcej informacji podczas przełącznika kontekstowego, umożliwiając mu zachowanie więcej informacji o przełączniku.