步骤 6 / 7
恢复另一个程序，以及切换的代价
内核载入 B 的存档并回到用户态；但切换并不免费。
内核恢复 B 的现场并返回用户态，B 接着跑，直到下一次被打断或自己去等待。 每次切换都要存档、读档，还会让 CPU 缓存“变冷”。 切换分两种：程序自己去等 I/O 是“主动”的，时间片用完被换下是“被动”的，/proc 里能分别看到。
操作系统
时钟中断与上下文切换：多个程序为什么能“同时”运行
一个 CPU 核心同一时刻只能跑一个程序，Linux 靠快速轮换制造“同时运行”的效果。
概况
以一个 CPU 核心上轮流运行两个程序为例。
- 一句话总结
- 时钟定期打断程序，内核保存现场、换另一个程序上场
- 为什么需要时钟
- 程序不会自愿让出 CPU，必须有外力把控制权拿回内核
- Linux 调度器
- 长期用 CFS（完全公平调度），6.6 版起换成 EEVDF
- 代价
- 切换要花时间，还会让 CPU 缓存变冷
- 类比
- JS 事件循环靠任务主动让出；操作系统是强制轮换
- 进程状态
- 运行、就绪（等 CPU）、阻塞（等 I/O）三态之间转换
- 抢占
- 时间片用完或更高优先级任务就绪时，内核强制换人
- 线程切换
- 同一进程的线程切换不用换页表，比进程切换便宜
事件日志（6）
| 当前状态 | 发生了什么 |
|---|---|
| A 运行中 | 程序 A 正在使用 CPU |
| 进入内核态 | 时钟到点，CPU 陷入内核 |
| 内核态 | 保存程序 A 的上下文 |
| 内核态 | 调度器选中程序 B |
| 调度 | 按策略挑选下一个 |
| B 运行中 | 切回用户态，程序 B 继续运行 |
6 / 7