Co je přepínání kontextu?

Jeden z největších kroků vpřed při navrhování a provozu centrálních zpracovatelských jednotek (CPU) přišel, když návrháři počítačových operačních systémů vyvinuli techniky, které umožňují uživatelům multitask.Multitasking s odkazem na počítače je praxí provozování dvou nebo více programů současně.Z pohledu koncového uživatele se to nemusí zdát komplikované nebo vzdálené, ale ve skutečnosti to představuje značný skok v návrhu systému.Při multitaskingu musí CPU žonglovat všechny operace pro různé aktivní programy a zaznamenat, kde je s každým programem, protože uživatel přepíná tam a zpět mezi nimi.Přepínání kontextu je proces, který umožňuje CPU zapamatovat si a obnovit státy pro různé aktivní programy, což mu umožňuje dokončit tento žonglování.

Během přepínání kontextu vyvolá CPU jakýkoli program, který v současné době manipuluje, a ukládá konkrétní místo, ve kterém byl v tomto programu, aby mohl obnovit svůj pokrok později.Abychom to uvedli v perspektivě, přepínání kontextu je trochu jako čtení více knih současně, neustále se přepíná tam a zpět a vždy si pamatuje čísla stránek pro každou z nich.Informace o čísle stránky pro programy během operace přepínání kontextu jsou drženy blokem řízení procesu (PCB).PCB je také někdy označován jako přepínač.Tyto informace jsou uloženy v paměti v rámci skutečného CPU, dokud není znovu nutné.

Kontextové přepínání nastává během tří možných situací: Přerušení manipulace, multitasking a přepínání uživatelů.Při přerušení manipulace s přerušením další program přeruší aktuální program, když je běží.Jakmile CPU obdrží přerušení, provede kontextový přepínač k žonglování mezi spuštěným programem a programem požadujícím okamžitá data.Při multitaskingu propadnou procesor tam a zpět mezi programy, dávají každému časovému plátku času zpracování a provádějí operaci přepínání kontextu pro změnu mezi nimi.U některých operačních systémů se během přepínače uživatele provádí také kontextový přepínač pro operační systém, ačkoli to není výslovně vyžadováno.

Operační systém nebo hardware počítačů mohou řídit přepínání kontextu.Některé moderní operační systémy a jsou navrženy tak, aby řídily přepínání kontextu prostřednictvím samotného operačního systému a ignorovaly jakoukoli vestavěnou hardwarovou podporu pro postup.To umožňuje operačnímu systému ukládat další informace během přepínače kontextu, což mu umožňuje zachovat více informací o přepínači.