内核上下文切换与用户空间上下文切换相比，成本如何？

Question

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根据C10k和这篇论文，随着越来越多的客户端连接并且创建了越来越多的线程，1个线程/连接的服务器的吞吐量会降低。根据这两个来源，这是因为存在越多的线程，就会花费更多时间在上下文切换上，而不是实际工作。事件驱动的服务器似乎在高连接数下不会遭受太多性能退化的影响。

然而，事件驱动的服务器也会在客户端之间进行上下文切换，只是它们在用户空间内完成。

我主要对Linux内核如何处理上下文切换感兴趣，但也欢迎了解其他操作系统的信息。

- Hongli

1个回答

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原文链接

- Ringding · Accepted Answer

因为CPU不需要在内核模式和用户模式之间切换。

主要是切换到内核模式。我记得，在Linux中，内核模式和用户模式的页面表是相同的，所以至少没有TLB失效的惩罚。

需要测量，并且可能因机器而异。我猜现今的典型桌面/服务器机器可以每秒执行数十万次上下文切换，可能是几百万次。

这取决于内核调度程序的处理方式。据我所知，在Linux中，即使有大量线程，它也非常高效，但更多的线程意味着更多的内存使用，进而可能导致缓存压力增加，从而降低性能。我还预计涉及处理数千个套接字的一些开销。