上下文交換(context switch)，又稱環境切換，電腦術語，是一個儲存和重建CPU的狀態 (內文)，因此令多個進程(process)可以分享單一CPU資源的計算過程。要交換CPU上的進程時，必需先行儲存目前進程的狀態，再將欲執行的進程之狀態讀回CPU中。 何時交換? 有三種可能的情況會發生上 ...
上下文交換(context switch)，又稱環境切換，電腦術語，是一個儲存和重建CPU的狀態 (內文)，因此令多個進程(process)可以分享單一CPU資源的計算過程。要交換CPU上的進程時，必需先行儲存目前進程的狀態，再將欲執行的進程之狀態讀回CPU中。
何時交換?
有三種可能的情況會發生上下文交換，分別為：
多工
最常見的，在一些排程(scheduling)演算法內，其中行程有時候需要暫時離開CPU，讓另一個行程進來CPU運作。在先占式多工系統中，每一個行程都將輪流執行不定長度的時間，這些時間段落稱為時間片。如果行程並非自願讓出CPU(例如執行I/O操作時，行程就需放棄CPU使用權)，當時限到時，系統將產生一個定時中斷，操作系統將排定由其它的行程來執行。此機制用以確保CPU不致被較依賴處理器運算的行程壟斷。若無定時中斷，除非行程自願讓出CPU，否則該行程將持續執行。對於擁有較多I/O指令的行程，往往執行不了多久，便需要讓出CPU；而較依賴處理器的行程相對而言I/O操作較少，反而能一直持續使用CPU，便形成了壟斷現象。此即Convoy效應。
中斷處理
在接受到中斷（Interrupt）的時候，CPU必須要進行上下文交換。
用戶態或者內核態的交換
當用戶態和內核態交換髮生的時候，並不需要進行上下文交換；並且用戶態和kernel mode的交換本身並不是一個上下文交換。不過，根據操作系統的不同，有時候會在此時進行一次上下文交換的步驟。
上下文交換:具體步驟
在一次交換中，第一個行程的狀態要被紀錄在某個地方，這樣當排程器(scheduler)要回到這個行程時，才可以重建這個行程並且繼續運算。
這裡所謂“行程的狀態”，包含了這個行程使用的所有暫存器(register)，特別是程式計數器；加上所有操作系統可能需要的特定資料。這些資料一般以名為行程式控制製表(process control block，PCB)的數據結構儲存起來。
上下文交換:由軟體或硬體實現
上下文交換可分為主要由軟體實現或由硬體實現。部分中央處理器，比如Intel 80386或同系列更高階的處理器，就具備支持上下文交換的硬體設計。
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