Vad är kontextbyte?

Ett av de största stegen framåt i designen och driften av centrala bearbetningsenheter (CPU) kom när designarna av datoroperativsystem utvecklade tekniker för att låta användare multitask.Multitasking med hänvisning till datorer är praxis att köra två eller flera program samtidigt.Ur en slutanvändares synvinkel kanske detta inte verkar komplicerat eller långtgående, men det representerar faktiskt ett betydande språng i systemdesign.Vid multitasking måste CPU jonglera alla operationer för de olika aktiva programmen och spela in där det är med varje program när användaren växlar fram och tillbaka mellan dem.Kontextomkoppling är processen som gör det möjligt för CPU att komma ihåg och återställa tillstånd för en mängd aktiva program, vilket gör att den kan slutföra denna jongleringshandling.

Under sammanhangsomkopplingen tappar CPU vilket program som det för närvarande hanterar, lagrar den specifika platsen det var i det programmet så att det kan återuppta framstegen senare.För att sätta det i perspektiv är sammanhangsomkoppling lite som att läsa flera böcker samtidigt, ständigt växla fram och tillbaka mellan dem medan du alltid kommer ihåg sidnumren för varje.Sidnummerinformationen för program under en sammanhangsomkopplingsoperation hålls av processkontrollblocket (PCB).PCB kallas också ibland switchframe.Denna information lagras i minnet inom den faktiska CPU, tills den behövs igen.

Kontextomkoppling sker under tre möjliga situationer: avbrottshantering, multitasking och användarbyte.Vid avbrottshantering avbryter ett annat program det aktuella programmet medan det körs.När CPU har fått avbrottet utför det en sammanhangsomkopplare för att jonglera mellan det löpande programmet och programmet som begär omedelbar data.Vid multitasking floppar CPU fram och tillbaka mellan programmen, vilket ger en tidsskiva av behandlingstid till var och en och utför en sammanhangsomkopplingsoperation för att ändra mellan de två.För vissa operativsystem utförs också en sammanhangsomkopplare under en användaromkopplare för operativsystemet, även om detta inte uttryckligen krävs.

Antingen operativsystemet eller datorhårdvaran kan styra kontextomkoppling.Vissa moderna operativsystem och är utformade för att kontrollera sammanhanget genom att byta genom själva operativsystemet och ignorera eventuella inbyggda hårdvarustöd för proceduren.Detta gör att operativsystemet kan spara mer information under en sammanhangsomkopplare, vilket gör att det kan bevara mer information om omkopplaren.