การสลับบริบทคืออะไร?

หนึ่งในขั้นตอนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการออกแบบและการทำงานของหน่วยประมวลผลส่วนกลาง (CPU) เกิดขึ้นเมื่อนักออกแบบระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์พัฒนาเทคนิคเพื่อให้ผู้ใช้มัลติทาสก์การทำงานหลายอย่างในการอ้างอิงถึงคอมพิวเตอร์คือการฝึกฝนการรันสองโปรแกรมขึ้นไปในเวลาเดียวกันจากมุมมองของผู้ใช้ปลายทางสิ่งนี้อาจดูไม่ซับซ้อนหรือไกลออกไป แต่จริง ๆ แล้วมันแสดงให้เห็นถึงการก้าวกระโดดอย่างมากในการออกแบบระบบในการทำงานหลายอย่างซีพียูจะต้องเล่นปาหี่การดำเนินการทั้งหมดสำหรับโปรแกรมที่ใช้งานที่แตกต่างกันโดยการบันทึกที่อยู่กับแต่ละโปรแกรมในขณะที่ผู้ใช้สลับไปมาระหว่างพวกเขาการสลับบริบทเป็นกระบวนการที่อนุญาตให้ CPU จดจำและกู้คืนสถานะสำหรับโปรแกรมที่ใช้งานได้หลากหลายทำให้สามารถดำเนินการเล่นปาหี่นี้ได้

ในระหว่างการสลับบริบท CPU จะลดลงทุกโปรแกรมที่กำลังจัดการอยู่ในขณะนี้จัดเก็บสถานที่เฉพาะที่อยู่ในโปรแกรมนั้นเพื่อให้สามารถดำเนินการต่อในภายหลังได้เพื่อให้ได้มุมมองการสลับบริบทเป็นเหมือนการอ่านหนังสือหลายเล่มในเวลาเดียวกันการสลับไปมาระหว่างพวกเขาอย่างต่อเนื่องในขณะที่จดจำหมายเลขหน้าสำหรับแต่ละเล่มเสมอข้อมูลหมายเลขหน้าสำหรับโปรแกรมในระหว่างการดำเนินการสลับบริบทจะจัดขึ้นโดยกระบวนการควบคุมกระบวนการ (PCB)PCB บางครั้งก็เรียกว่า switchframeข้อมูลนี้จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำภายใน CPU จริงจนกว่าจะจำเป็นอีกครั้ง

การสลับบริบทเกิดขึ้นในช่วงสามสถานการณ์ที่เป็นไปได้: การจัดการขัดจังหวะการทำงานหลายอย่างและการสลับผู้ใช้ในการจัดการขัดจังหวะโปรแกรมอื่นขัดจังหวะโปรแกรมปัจจุบันในขณะที่กำลังทำงานอยู่เมื่อซีพียูได้รับการขัดจังหวะจะทำการสลับบริบทเพื่อเล่นปาหี่ระหว่างโปรแกรมที่กำลังทำงานและโปรแกรมที่ขอข้อมูลทันทีในการทำงานหลายอย่าง CPU จะกลับไปกลับมาระหว่างโปรแกรมให้เวลาการประมวลผลเวลาในการประมวลผลแต่ละครั้งและดำเนินการสลับบริบทเพื่อเปลี่ยนระหว่างทั้งสองสำหรับระบบปฏิบัติการบางระบบสวิตช์บริบทจะดำเนินการระหว่างสวิตช์ผู้ใช้สำหรับระบบปฏิบัติการแม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องใช้อย่างชัดแจ้ง

ทั้งระบบปฏิบัติการหรือฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์สามารถควบคุมการสลับบริบทระบบปฏิบัติการที่ทันสมัยบางอย่างและได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมการสลับบริบทผ่านระบบปฏิบัติการโดยไม่สนใจการสนับสนุนฮาร์ดแวร์ในตัวสำหรับขั้นตอนสิ่งนี้ช่วยให้ระบบปฏิบัติการสามารถบันทึกข้อมูลเพิ่มเติมระหว่างสวิตช์บริบทช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสวิตช์