石頭智能洗地機A10 Plus體驗：雙向自清潔治好了我的懶癌
一、前言和介紹專為家庭請假懶人而生的石頭科技在近日又帶來了自己的全新旗艦新品，石頭智能洗地機A10 Plus。從這個產品名上就不難看出，這次石頭推出的并不是常見的掃地機器
我們在主機監控CPU的時候，有一個比較重要的監控項是CPU的上下文切換，那么什么是CPU的上下文切換呢？這個監控指標有什么意義呢？
CPU上下文切換監控
CPU上下文切換（Context Switch）是指操作系統在多個進程或線程之間切換執行權時，保存和恢復CPU上下文的過程。每次切換發生時，操作系統都會做以下幾件事：
1. 保存當前任務狀態
服務器當前正在執行的進程（或線程）的所有相關資源信息，如程序計數器（PC，指示下一條要執行的指令地址）、寄存器、堆棧等用戶態下的內容會被存儲到該進程的進程控制塊（PCB）中。
2. 加載下一個任務的狀態
操作系統從待運行隊列中選擇一個新任務，并將其之前保存在PCB中的上下文信息重新加載到CPU寄存器中。
3. 更新內存管理信息
如果涉及虛擬內存，則還需要更新頁表等相關內存管理信息。
1.性能損耗
上下文切換本身是有開銷的，它包括了保存和恢復上下文的時間以及調度算法的選擇時間。頻繁的上下文切換會導致CPU將大量時間花費在處理這些內核操作上，而非實際執行計算任務，從而降低整體系統的吞吐量。
2.緩存失效
每次上下文切換后，CPU緩存（如L1/L2緩存）很可能因為任務切換而失效，新的任務需要重新填充緩存，這會增加內存訪問延遲。
3.響應延遲
對于實時性要求較高的應用，頻繁的上下文切換可能導致進程響應時間變長，影響服務質量。
4.資源爭搶
如果過多的線程爭奪CPU資源進行上下文切換，而不是有效利用CPU執行時間，可能導致“線程饑餓”現象，即某個線程長時間得不到調度執行。
5.I/O密集型與計算密集型任務混合時的問題
在有大量并發且大部分線程等待I/O操作的情況下，過度的上下文切換會使CPU無法充分利用，因為不斷在等待I/O完成的線程間切換，而非持續處理計算任務。
所以我們減少不必要的上下文切換是非常重要的，例如合理設置線程池大小、避免無意義的阻塞操作、使用非阻塞I/O模型等技術手段都可以幫助減少上下文切換帶來的負面影響。
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