上下文切换的时候,CPU的开销都具体有哪些呢?开销分成两种,一种是直接开销、一种是间接开销。
直接开销就是在切换时,cpu必须做的事情,包括:
1、切换页表全局目录
2、切换内核态堆栈
3、切换硬件上下文(进程恢复前,必须装入寄存器的数据统称为硬件上下文)
ip(instruction pointer):指向当前执行指令的下一条指令
bp(base pointer): 用于存放执行中的函数对应的栈帧的栈底地址
sp(stack poinger): 用于存放执行中的函数对应的栈帧的栈顶地址
cr3:页目录基址寄存器,保存页目录表的物理地址
......
4、刷新TLB
5、系统调度器的代码执行
间接开销主要指的是虽然切换到一个新进程后,由于各种缓存并不热,速度运行会慢一些。如果进程始终都在一个CPU上调度还好一些,如果跨CPU的话,之前热起来的TLB、L1、L2、L3因为运行的进程已经变了,所以以局部性原理cache起来的代码、数据也都没有用了,导致新进程穿透到内存的IO会变多。
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