我们如何减少上下文切换时间

Question

我们都知道上下文切换时间是纯粹的开销并没有用。但我想知道如何减少上下文切换时间。使用更多寄存器可以帮助我们这样做吗？

Answer 1

您是否正在编写操作系统？上下文切换时间取决于您必须保存/恢复的寄存器。一种可以节省时间的方法是通过新处理器上的AVX扩展，允许您将所有寄存器保存/恢复到一块内存。

Answer 2

最小化上下文大小和/或避免上下文切换。究竟是怎么做的取决于上下文（不是你正在切换的上下文，而是问题的上下文，CPU，操作系统等）。

在x86 CPU上，如果浮点单元没有发生变化，可以避免不必要的保存和恢复浮点单元的状态。这是通过在上下文切换期间将task switched中的CR0位设置为1，然后等待源自新线程的第一个FPU指令的特殊CPU异常来完成的。当它发生时，保存旧线程的FPU状态，加载当前线程的FPU状态，重置CR0.TS并继续执行该FPU指令。如果线程来来往往但是没有发生异常，那意味着线程没有进行FPU工作而你没有进行完整的上下文切换。

Answer 3

程序员应该实现最小化锁争用的线程策略，同步机制和数据结构。当一个线程试图获取另一个线程已经获取的锁时，它几乎没有选择，只能多次轮询，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，那么你可以通过增加最小时间片（参见sched_latency_ns和sched_min_granularity_ns）或者确保对处理器的需求小于或等于可用处理器数量。当你有备用处理器时，上下文切换速率会显着降低 - 它不需要＆＃34;切换＆＃34;任何现有的处理器，它都可以使用空闲处理器。