Kontekstbytte

Kontekstbytte, eller context switch, er prosessen der kjøringen av en prosess eller tråd blir avbrutt og en annen får kjøre i stedet. Dette muliggjør multitasking ved at en enkelt prosessor kan dele tid mellom flere oppgaver. I operativsystemer som støtter tidsdeling, skjer kontekstbytter ofte når en kjøretidskvote går ut, en prosess blir blokkert av I/O, eller en interrupt krever oppmerksomhet.

I en datamaskin omfatter konteksten blant annet programmerings-telleren, CPU-registerene, stakkpeker og minneadministrasjonsinformasjon, samt informasjon om åpne filer og signalmaske i prosesskontrollblokken (PCB). Når et kontekstbytte skjer, lagres den nåværende tilstanden i dens PCB, og tilstanden til neste prosess leses inn og gjenopprettes, slik at den kan fortsette der den slapp. Prosedyren kan også omfatte oppdatering av minne-administrasjonsdata som sidetabeller og eventuelle TLB-misses. Overhead ved kontekstbytte varierer med maskinvare og politikk, men består hovedsakelig av lagring og gjenoppretting av kontekst samt potensiell orthogonisering av cache og TLB.

Kontekstbytte har også kognitive aspekter. Begrepet brukes noen ganger i psykologi og arbeidspsykologi for å beskrive skift mellom oppgaver hos mennesker. Slike kognitivt baserte kontekstskifter kan føre til såkalte byttekostnader i form av redusert gjennomføringshastighet, økt feilrate og høyere psykologisk belastning på grunn av oppgaveskifte og mental omstilling.

Kontekstbytte er en grunnleggende mekanisme i multitasking for operativsystemer, og designmål inkluderer å minimere unødvendige bytter gjennom effektive planleggere, kohort- og affinitetsprinsipper samt optimal bruk av tråder og prosesser.