什么才是cpu的上下文切换呢？
我们都知道，Linux 是一个多任务操作系统，它支持远大于 CPU 数量的任务同时运行。当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。
而在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设定好cpu寄存器和程序计数器。
cpu寄存器，是cpu内置的容量小，但是速度极快的内存，而程序计数器，则是用来存储cpu正在执行的指令位置，或者即将执行的下一条指令位置，他们都是cpu在运行任何任务前，必须依赖的环境，因此也被叫做cpu上下文。
而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。
根据任务的不同，CPU的上下文切换可以分为不同的场景，也就是进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换。
进程上下文切换
进程是由内核来管理和调度的，进程的切换只能发生在内核态。进程的上下文不仅包括了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的状态。
进程可以在这内核空间和用户空间运行，分别称为进程的用户态和进程的内核态。
从用户态到内核态的转变需要通过系统调用来完成，需要进行CPU上下文切换，保存用户态的CPU上下文，加载内核态的CPU上下文，结束后相反，其中发生了两次CPU上下文切换。这一切都在同一个进程中进行，会消耗系统资源，但并不是进程的CPU上下文切换。
进程的上下文切换比系统调用多一步，在保存当前进程的内核状态和CPU寄存器之前，需要先把该进程的虚拟内存和栈等保存下来，而加载了下一个进程的内核状态和CPU寄存器之后，还需要刷新下一个进程的虚拟内存和栈等。
进程上下文切换次数较多，很容易导致CPU将大量时间耗费在寄存器、内核栈以及虚拟内存等资源的保存和恢复上，大大缩短了真正运行进程的时间。导致平均负载升高。
线程的上下文切换
线程和进程的区别，线程是调度的基本单位，进程时资源拥有的基本单位，怎么理解呢？所谓内核中的任务调度，实际上调度的对象是线程，而进程时给线程提供虚拟内存、全局变量等资源的。
你也可以这样理解：
当进程只有一个线程时，可以认为进程就等于线程；
当进程拥有多个线程时，这些线程共享相同的虚拟内存和全局变量等资源，这些资源在上下文切换时并不需要修改。
当线程也有自己的私有数据时，比如自己的栈和寄存器，上下文切换时也需要保存。
根据上面描述的，线程的上下文切换就存在两种情况：
1.前后切换的两个线程是属于同一个进程，两个线程的资源基本是共享的，切换上下文时共享的资源不需要动，只有当线程有私有数据时，切换这些不共享的数据即可；
2.前后切换的两个进程不属于同一个进程，跟切换进程的上下文时一样的。
切换同一进程的线程比切换进程消耗更少的系统资源，这就是多线程对比多进程的优势。
