我们如何减少上下文切换时间答案

【问题标题】：How do we reduce Context Switch time我们如何减少上下文切换时间
【发布时间】：2012-01-15 07:12:05
【问题描述】：

我们都知道上下文切换时间是纯粹的开销并且没有用。但我想知道如何减少上下文切换时间。使用更多寄存器是否有助于我们这样做？

【问题讨论】：

我不会说上下文切换没有用。实现任何类型的“多任务”系统都是至关重要的。说上下文切换所花费的时间是纯粹的开销，恕我直言，过于简化了；这就像说做加法的时间是开销。物理机内部的任何处理都需要时间......并且可用寄存器的数量由指令集和 ABI 约定定义
有效点@BasileStarynkevitch，我应该更小心地被问到这个问题。
我投票结束，因为我不知道“使用更多的寄存器帮助我们这样做吗？”是什么意思。
很好XY question。我的回答是 Y。

标签： operating-system context-switch

【解决方案1】：

您在编写操作系统吗？上下文切换时间取决于您必须保存/恢复的寄存器。您可以节省时间的一种方法是通过新处理器上的 AVX 扩展，它允许您将所有寄存器保存/恢复到一个内存块。

【讨论】：

不，我不是在写操作系统。这个，我在采访中被问到过
不能直接更改上下文切换时间。避免在上下文切换中花费时间的唯一方法是避免分配比 CPU 更多的活动线程，并且不阻塞线程（即通过睡眠或临界区）

【解决方案2】：

最小化上下文大小和/或避免上下文切换。具体怎么做取决于上下文（不是您要切换的上下文，而是问题的上下文、CPU、操作系统等）。

在 x86 CPU 上，如果浮点单元没有改变，您可以避免不必要的保存和恢复状态。这是通过在上下文切换期间将CR0 中的task switched 位设置为1，然后等待源自新线程的第一条FPU 指令的特殊CPU 异常来完成的。当它发生时，您保存旧线程的 FPU 状态，加载当前线程的 FPU 状态，重置 CR0.TS 并在该 FPU 指令处恢复执行。如果线程来来去去但没有发生异常，这意味着线程没有进行 FPU 工作，并且您没有进行完整的上下文切换。

【讨论】：

是的，但在现代处理器 they don't bother with TS flag 上不再使用了。

【解决方案3】：

实现线程策略、同步机制和数据结构以最大限度地减少锁争用取决于程序员。当一个线程试图获取一个已经被另一个线程获取的锁时，它别无选择，只能轮询几次，希望它们能在很短的时间内释放它，然后放弃并进行上下文切换。

如果这个问题是从 linux 管理员的角度出发的，您可以通过增加最小时间片（参见 sched_latency_ns 和 sched_min_granularity_ns）或确保对处理器的需求小于或等于可用处理器的数量。当您有空闲处理器时，上下文切换率会显着降低 - 它不需要“切换”任何现有处理器，它可以使用空闲处理器。

【讨论】：

我回答了this