kontekstskifter

Kontekstskifter er den proces, hvor centralprocessoren skifter fra at udføre en proces eller tråd til en anden i et system, der deler CPU’en. Ved skiftet gemmes tilstanden for den aktuelle enhed (såsom programtæller, registersæt, stakpointer og andre maskinregistere) og læses tilstanden for den næste enhed, så den kan fortsættes fra det punkt, hvor den blev afbrudt.

Kontekstskifter udløses af scheduler i operativsystemet og kan ske ved tidsdelt kørselsplanlægning, ventende I/O-operationer eller forud for interruptbehandling. I moderne, forudbestemt tidsdeling er skifte mellem processer eller tråde i høj grad foruddefineret og preemptivt, hvilket betyder, at lige so ofte en kørt opgave afbrydes for at give plads til en anden.

Statens sammensætning varierer med systemets kompleksitet. For en proces inkluderer kontekstskiftet programtæller, alle brugte registre, stak og ofte information om hukommelsesstyring (som basen på sidebordet). I multi-core og virtualiserede miljøer skal også cache- og TLB-relateret tilstand skifte mellem kerner eller mellem gæste- og værtsmiljøer. Nogle tråde deler et adresseområde, hvilket kan spare certain oplysninger, men kræver synkronisering for korrekt opdatering af tilstanden.

Overhead er en vigtig del af kontekstskifter. Tiden brukt på at gemme og indlæse tilstande reduceres ved justerede tidskvanta (quantums), forbedret cache-lokalitet og effektive scheduleralgoritmer. For realtids- og højtydende systemer er reduktion af kontekstskifter afgørende for lav latenstid og deterministisk opførsel.

Se også: CPU-scheduling, preemption, thread vs. process management, virtualization.