11.为什么会有上下文这种概念
在计算机系统中，上下文是指当前程序或进程执行的环境和状态，包括程序的执行位置、寄存器内容、堆栈信息、打开文件等。操作系统需要在多个进程之间进行快速的切换，这就需要在进程间保存和恢复上下文信息。
在一个计算机系统中，只有一个CPU，但是可能有多个进程或线程在同时运行。当操作系统需要将CPU从一个进程切换到另一个进程时，必须保存当前进程的上下文信息，并加载下一个进程的上下文信息，从而让它继续执行。这种切换称为上下文切换。
上下文的概念也在操作系统的其他方面得到了应用，例如在中断处理中，需要保存当前执行的进程上下文，以便中断处理程序执行完毕后能够恢复到之前的状态。在多线程编程中，线程切换也需要保存和恢复上下文信息。
内核空间和用户空间是现代操作系统的两种工作模式，内核模块运行在内核空间，而用户态应用程序运行在用户空间。它们代表不同的级别，而对系统资源具有不同的访问权限。内核模块运行在最高级别（内核态），这个级下所有的操作都受系统信任，而应用程序运行在较低级别（用户态）。在这个级别，处理器控制着对硬件的直接访问以及对内存的非授权访问。内核态和用户态有自己的内存映射，即自己的地址空间。
其中，处理器总处于以下状态中的一种：
- 内核态，运行于进程上下文，内核代表进程运行于内核空间；
- 内核态，运行于中断上下文，内核代表硬件运行于内核空间；
- 用户态，运行于用户空间。
系统的两种不同运行状态，才有了上下文的概念。用户空间的应用程序，如果想请求系统服务，比如操作某个物理设备，映射设备的地址到用户空间，必须通过系统调用来实现。通过系统调用，用户空间的应用程序就会进入内核空间，由内核代表该进程运行于内核空间，这就涉及到上下文的切换，用户空间和内核空间具有不同的地址映射，通用或专用的寄存器组，而用户空间的进程要传递很多变量、参数给内核，内核也要保存用户进程的一些寄存器、变量等，以便系统调用结束后回到用户空间继续执行。
上下文概念的引入，保证了系统的并发性和可靠性，提高了系统的性能和效率。
12.上下文有哪些？怎么理解
上下文简单说来就是一个环境。 用户空间的应用程序，通过系统调用，进入内核空间。这个时候用户空间的进程要传递很多变量、参数的值给内核，内核态运行的时候也要保存用户进程的一些寄存器值、变量等。所谓的“进程上下文”，可以看作是用户进程传递给内核的这些参数以及内核要保存的那一整套的变量和寄存器值和当时的环境等。
进程上下文可以分为三个部分:用户级上下文、寄存器上下文以及系统级上下文。
- 用户级上下文: 正文、数据、用户堆栈以及共享存储区；
- 寄存器上下文: 通用寄存器、程序寄存器(IP)、处理器状态寄存器(EFLAGS)、栈指针(ESP)；
- 系统级上下文: 进程控制块task_struct、内存管理信息(mm_struct、vm_area_struct、pgd、 pte)、内核栈。 当发生进程调度时，进行进程切换就是上下文切换(context switch).操作系统必须对上面提到的全部信息进行切换，新调度的进程才能运行。而系统调用进行的模式切换(mode switch)。模式切换与进程切换比较起来，容易很多，而且节省时间，因为模式切换最主要的任务只是切换进程寄存器上下文的切换。
硬件通过触发信号，导致内核调用中断处理程序，进入内核空间。这个过程中，硬件的一些变量和参数也要传递给内核，内核通过这些参数进行中断处理。所谓的“ 中断上下文”，其实也可以看作就是硬件传递过来的这些参数和内核需要保存的一些其他环境（主要是当前被打断执行的进程环境）。中断时，内核不代表任何进程运行，它一般只访问系统空间，而不会访问进程空间，内核在中断上下文中执行时一 般不会阻塞。
