究竟是什么让Erlang进程，绿色线程，协程比内核线程“更轻”？上下文切换很重要吗？

Question

可能重复：
Technically why is processes in Erlang more efficient than OS threads?

在任何时间Erlang进程或绿色线程或协程被提及，它们总是相比内核线程时描述为“重量轻”。通常给出的原因是内核线程涉及缓慢的上下文切换。

但究竟是关于上下文切换是慢？与在用户空间切换绿色线程相比，速度有多慢？

是上下文切换主（仅？），其占如Nignx和多处理程序如Apache事件驱动程序之间在性能和内存消耗的差异因子？

Answer 1

先占式，单片式，多任务操作系统上的上下文切换涉及两条路径中的一条，或者通过某个系统服务调用（睡眠，互斥锁获取，等待事件，阻塞I/O）一个中断和调度程序决定交换正在运行的任务。

当任务被调度交换，几个重量级的事情发生了：

• 所有的动作发生，因为操作系统内核的一部分，在高级别特权运行。每一个行动都被选中（或应该），以确保由调度做出的决定不授予任务的任何其他权限（认为本地root权限）
• 用户模式进程的地址空间被交换。这会导致内存管理器与页表布局混乱，并将新的目录库加载到控制寄存器中。
• 这也意味着保存在CPU缓存中的数据可能被击落并清除。如果你的任务刚刚访问了一堆常用的东西，这将吸，然后上下文切换和“迷失”是
• （在接下来的访问，将[可能]已被再次主存储器中取出）取决于你如何陷阱进入内核，然后你需要捕获内核的OUT。例如，如果您进行系统调用，CPU将通过一组非常精确的步骤转换为在内核中运行的代码，然后在退出时展开这些步骤。这些步骤比在程序中调用另一个模块的函数更复杂，因此需要更多时间。

绿色线程任务是非常简单的，按照我的理解。用户模式调度程序指示协程运行，直到协程收益。在上面的一些区别是：

• 协程的调度没有发生在内核模式下，的确调度绿色线程通常并不需要涉及任何操作系统的服务，或任何阻止操作系统服务。所有这些都可以在没有任何上下文切换或任何用户/内核转换的情况下发生。
• 绿色线程没有抢先调度，甚至通过绿色线程管理器抢占可言，他们被安排合作的态度。这是好的和坏的，但写得很好的例程，一般都很好。每个任务都会完成它需要做的事情，然后将其捕获回调度程序，但没有任何上下文交换开销。
• 绿线程共享其地址空间（据我所知）。上下文切换不会交换地址空间。堆栈（据我所知）被交换，但是这些堆栈由调度器管理，并且交换堆栈也是一个简单的写入寄存器。交换堆栈也是非优先操作。

总之，用户模式中的上下文切换涉及一些库调用和写入堆栈指针寄存器。内核模式中的上下文切换涉及中断，用户/内核转换以及系统级别的行为，如地址空间状态更改和缓存刷新。