16.2 How would you measure the time spent in a context switch?

上下文转换发生在两个进程之间,比如让一个等待进程进入执行和让一个运行进程进入等待,这些在多任务中发生。操作系统需要把等待进程的信息放入内存和把当前运行的进程信息保存下来。为了解决这个问题,我们记录在切换进程时的最后和第一个指令的时间点,比如我们有两个进程P1和P2,P1在执行P2在等待,当我们切换P1和P2时,假设发生在P1的第N个指令,我们用tx,k来表示进程x的第k个指令的时间点,那么切换的时间为t2,1-t1,n

那么问题是我们怎么知道什么时候转换发生,我们又不能记录进程的每个指令的时间点。另外还有转换是由操作系统的安排算法管理的,而且有很多核心线程也要用上下文转换。其他进程也可能竞争CPU或内核处理中断。用户不能控制外部的上下文转换,比如在时间t1,n,内核决定处理中断,那么上下文转换的时间就会延长。为了克服这些困难,我们需要建立一个上下文使得P1执行完,P2马上就能运行。我们可以建立一个数据通道Data Chanel,例如管道Pipe,在P1和P2之间,就像两个进程在打乒乓球,使用数据权标Data Token。

我们让P1当发送者,P2当接受者。开始时,P2在等待,当P1执行了,它发送了数据权标给P2,然后等着读取一个回执。但是由于P2还没能执行,所以P1没有回执,进行被阻碍了,释放了CPU。上下文转换发生了,任务分配器必须选另一个进程执行,且P2处于准备执行状态。当P2运行了,P1和P2的角色互换了,P2现在是发送者而P1是接受者,当P2发回执给P1,整个过程就完成了:

1. P2等待P1发送消息。

2. P1记录时间点。

3. P1给P2发送消息。

4. P1试图读取回执,这包括了一个上下文转换。

5. P2准备就绪并接到了消息。

6. P2发送回执给P1。

7. P2尝试读取P1的回执,这包括了一个上下文转换。

8. P1准备就绪且接到了消息。

9. P1记录时间点。

那么步骤2到9之间的时间差T,表示为T = 2 * (Td + Tc + Tr),其中Td和Tr表示发送和接受消息时间,Tc表示状态转换的时间。那么现在问题是要求Td + Tr的值,即为P1发送信息给自己到接受到消息的时间,这不包括状态转换的时间因为是发给自己。由于可能存在的未知中断,所以我们需要重复多次,取最小的Tc当做结果。

这也只是一个近似结果,因为我们这么做有个假设就是当P2接到消息后马上就开始运行,这得根据任务分配器的实现方法,所以只是个近似值。

 

CareerCup All in One 题目汇总

[CareerCup] 16.2 Measure Time in a Context Switch 测量上下文转换的时间的更多相关文章

  1. CPU上下文切换的次数和时间(context switch)

    什么是CPU上下文切换? 现在linux是大多基于抢占式,CPU给每个任务一定的服务时间,当时间片轮转的时候,需要把当前状态保存下来,同时加载下一个任务,这个过程叫做上下文切换.时间片轮转的方式,使得 ...

  2. [转帖]How long does it take to make a context switch?

    How long does it take to make a context switch?   FROM: http://blog.tsunanet.net/2010/11/how-long-do ...

  3. How long does it take to make a context switch?

    FROM: http://blog.tsunanet.net/2010/11/how-long-does-it-take-to-make-context.html That's a interesti ...

  4. [Chapter 3 Process]Practice 3.4 Describe what happens when a context switch occurs if the new context is already loaded into one of the register sets.

    3.4 The Sun UltraSPARC processor has multiple register sets. Describe what happens when a context sw ...

  5. C# 16进制与字符串、字节数组之间的转换(转)

    1.请问c#中如何将十进制数的字符串转化成十六进制数的字符串   //十进制转二进制 Console.WriteLine("十进制166的二进制表示: "+Convert.ToSt ...

  6. 从Java视角理解CPU上下文切换(Context Switch)

    从Java视角理解系统结构连载, 关注我的微博(链接)了解最新动态   在高性能编程时,经常接触到多线程. 起初我们的理解是, 多个线程并行地执行总比单个线程要快, 就像多个人一起干活总比一个人干要快 ...

  7. Context Switch Definition

    A context switch (also sometimes referred to as a process switch or a task switch) is the switching ...

  8. Context Switch and System Call

    How many Context Switches is “normal”? This depends very much on the type of application you run. If ...

  9. C# 16进制与字符串、字节数组之间的转换 (转载)

    1.请问c#中如何将十进制数的字符串转化成十六进制数的字符串 //十进制转二进制 Console.WriteLine(, )); //十进制转八进制 Console.WriteLine(, )); / ...

随机推荐

  1. 一种快速刷新richedit中内嵌动画的方法的实现

    在IM中使用动画表情是一种非常有趣的方式,然而选择一种合适的方式来实现却并不容易. 一般来说,除了自己去实现一个富文本控件,目前主要的解决方案有3种: 1.使用浏览器做容器. 2.使用QT提供的Ric ...

  2. excel、csv、txt文件数据读取

    /// <summary> /// 读取Excel表每一行第一列的字符串集合 /// </summary> /// <param name="filePath& ...

  3. 让Web API支持$format参数的方法

    public static class WebApiConfig { public static void Register(HttpConfiguration config) { // Web AP ...

  4. app分享时判断手机是否已安装微信或QQ客户端

    /** * 判断 用户是否安装微信客户端 */ public static boolean isWeixinAvilible(Context context) { final PackageManag ...

  5. host_network_interfaces_slow_mode_thresholds

    CDH报集群异常: host_network_interfaces_slow_mode_thresholds 警告置为从不-- 主要是我没有查到发生这种情况的原因是什么--

  6. caffe配置python环境

    make pycaffe 在python中import caffe

  7. XSS 跨站脚本攻击之ShellCode的调用

    1.ShellCode,最初是溢出程序和蠕虫病毒的核心,实际上是指利用一个漏洞是所执行的代码,在XSS跨站脚本中,是指由javascript等脚本编写的XSS利用代码: 2.Exploit,在黑客眼里 ...

  8. The Unique MST(次小生成树)

    Time Limit: 1000MS   Memory Limit: 10000K Total Submissions: 22335   Accepted: 7922 Description Give ...

  9. 泛型容器单元(Generics.Collections)[2]: TQueue<T> 队列列表

    TQueue 和 TStack, 一个是队列列表, 一个是堆栈列表; 一个是先进先出, 一个是先进后出. TQueue 主要有三个方法.一个属性:Enqueue(入列).Dequeue(出列).Pee ...

  10. LCS POJ 1458 Common Subsequence

    题目传送门 题意:输出两字符串的最长公共子序列长度 分析:LCS(Longest Common Subsequence)裸题.状态转移方程:dp[i+1][j+1] = dp[i][j] + 1; ( ...