《进程要素》

<进程与程序的区别>

程序:

存放在硬盘上一些列代码和数据的可执行映像,是一个静止的实体

进程:

是一个执行中的程序,是动态的实体

<进程4要素>

1)有一段程序供其执行,这段程序不一定是某个进程所专有,可以与其他进程所共用。

2)有进程所专用的内核空间堆栈

3)在内核中有task_struct()数据结构,即通常所说的进程控制模块(PCB)。有了这个数据结构,进程才能称为一个基本的单位接收内核的调度。

4)有独立的用户空间

有独立的用户空间:改程序就是一个进程

有共享的用户空间:用户线程

没有共享的用户空间:内核线程

<linux进程状态>

经典的进程状态

就绪:当进程被创建时一定处于就绪态

阻塞:当获取信息量不满足时,就会处于阻塞态

执行:当所有条件满足时就处于执行

linux进程状态:

TASK_RUNNING:

进程正在被CPU执行,或者已经准备就绪。随时可以执行,当一个进程被创建时,就处于该状态。

TASK_INTERRUPTIBLE:

处于等待中的进程,等待条件为真时被唤醒,也可以被信号或中断唤醒

TASK_UNINTERRUPTIBLE:

处于等待中的进程,待资源有效时被唤醒,但是不能由其他进程通过信号,或中断唤醒。

TASK_KILLABLE:

LINUX 2.6.25 中引入的进程睡眠状态,原理类似于TASK_UNINTERRUPTIBLE,但是可以被致命信号(SIGKILL)唤醒。

TASK_TRACED:

正处于被调试状态的进程

TASK_DEAD:

进程退出时(调用 do_exit()),所处的状态

<进程描述结构>

在linux内核代码中,进程和线程都使用结构体数组来表示,task_struct(sched.h),其中含有大量进程和线程的信息,其中比较重要的有:

pid_t pid;进程号

long state;进程状态

int prio;进程优先级

《linux进程调度》

从多个就绪状态的进程,选出一个进程来占有CPU来执行,称为进程调度

<调度策略>

SCHED_NORMAL(SCHED_OTHER):普通分时进程

SCHED_FIFO:先入先出的实时进程

SCHED_RR:时间片轮转的实时进程

SCHED_BATCH:批处理进程

SCHED_IDLE:只在系统空闲时才被调度的进程

注意:实时进程优先级最高,若果都是实时进程,则使用FIFO

<调度时机>

即shedule()函数什么时候被调用。

主动式:

在内核中直接调用函数schedule(),当进程需要等待资源而暂时停止运行时,会把自己的状体挂起(睡眠),并主动请求调度,并让出CPU.

例:

current -> state = TASK_INTERRUPTTBLE

Schedule()

用户态抢占:

发生时间:

1)从系统调用返回用户空间

比如,A进程中使用函数read(),则系统需要从用户态转换到内核态执行read()函数,在执行完read()后,返回用户空间时,这是来了一个B进程,且优先级比A进程高,这是就会把A进程踢开,占用CPU.

2)从用户中断处理程序返回用户空间

原理同上

详情:

内核将返回用户空间时,如果need_resched ,标志被设置,导致schedule()被调用,即发生抢占。

3)当一个进程的时间片被用完时,会设置need_resched

4)当一个优先级更高是进程进入可执行状态时,会设置need_resched

内核态抢占:

用户态枪战的缺陷:
进程或线程一旦进入内核态,就可以一直执行,知道他主动放弃,或时间片耗尽为止,这会导致紧急的进程线程长时间得不到运行,降低了整个系统的实时性。

改进方式:

允许系统在内核态也支持抢占,更高优先级的进程或线程可以抢占正在运行的低优先级的进程或线程。

1)中断处理程序完成,返回内核空间之前

2)当内核代码再一次具有可抢占性的时候如解锁或使能软中断

注意:不能抢占的情况

1)内核正在运行中断程序

2)内核正在进行上下文的Bottom half(中断的底半部)处理,硬件中断返回前会执行软中断,此时任处于中断上下文

3)进程正持有spinlock自旋锁,writelock/readlock读写功能锁。当持有这些锁时,不应该被抢占,否则抢占会导致其他进程长时间得不到锁,让进程成处于死锁状态。

4)内核正在执行调度程序scheduler,抢占的原因就是为了进行新的调度,没有理由将调度程序抢占再执行调度程序。

注意:

为了保证内核在以上几种状态下不被抢占,抢占式内核使用了一个变量preempt_count,称为内核抢占数。这一个变量被设置在进程的thread_info结构中,每当内核要进入以上几种状态时,变量preemt_count 就会加1,指示内核不允许抢占,每当内核从以上几种状态退出时,变量preempt_count 就会减1,同时进行可抢占的判断和调度。

<调度步骤>

清理当前正在运行的进程

选择下一个将要运行的进程(根据调度策略)

设置新进程 的运行环境

进程上下文切换

<wiz_tmp_tag id="wiz-table-range-border" contenteditable="false" style="display: none;">

 
 
 
 

Linux进程管理子系统的更多相关文章

  1. Linux 进程管理子系统

    一.进程管理子系统 1.进程要素 (1). 程序与进程 程序:存放在磁盘上的一系列代码和数据的可执行映像,是一个静止的实体 进程:是一个执行中的程序,他是一个动态的实体. (2). 进程4要素 1.有 ...

  2. Linux进程管理子系统分析【转】

    本文转载自:http://blog.csdn.net/coding__madman/article/details/51298732 Linux进程管理: 进程与程序: 程序:存放在磁盘上的一系列代码 ...

  3. [国嵌攻略][107][Linux进程管理子系统]

    进程与程序 1.程序:存放在磁盘上的一系列代码和数据的可执行映像,是一个静止的实体. 2.进程:是一个执行中的程序,它是一个动态的实体. 进程四要素 1.有一段程序供其执行.这段程序不一定是某个进程所 ...

  4. Linux内核分析(三)----初识linux内存管理子系统

    原文:Linux内核分析(三)----初识linux内存管理子系统 Linux内核分析(三) 昨天我们对内核模块进行了简单的分析,今天为了让我们今后的分析没有太多障碍,我们今天先简单的分析一下linu ...

  5. Linux进程管理 (2)CFS调度器

    关键词: 目录: Linux进程管理 (1)进程的诞生 Linux进程管理 (2)CFS调度器 Linux进程管理 (3)SMP负载均衡 Linux进程管理 (4)HMP调度器 Linux进程管理 ( ...

  6. 12个Linux进程管理命令介绍(转)

    12个Linux进程管理命令介绍 [日期:2015-06-02] 来源:Linux中国  作者:Linux [字体:大 中 小]   执行中的程序在称作进程.当程序以可执行文件存放在存储中,并且运行的 ...

  7. Linux进程管理知识整理

    Linux进程管理知识整理 1.进程有哪些状态?什么是进程的可中断等待状态?进程退出后为什么要等待调度器删除其task_struct结构?进程的退出状态有哪些? TASK_RUNNING(可运行状态) ...

  8. Linux性能及调优指南(翻译)之Linux进程管理

    本文为IBM RedBook的Linux Performanceand Tuning Guidelines的1.1节的翻译原文地址:http://www.redbooks.ibm.com/redpap ...

  9. Linux进程管理专题

    Linux进程管理 (1)进程的诞生介绍了如何表示进程?进程的生命周期.进程的创建等等? Linux支持多种调度器(deadline/realtime/cfs/idle),其中CFS调度器最常见.Li ...

随机推荐

  1. 适配器在JavaScript中的体现

    适配器设计模式在JavaScript中非常有用,在处理跨浏览器兼容问题.整合多个第三方SDK的调用,都可以看到它的身影. 其实在日常开发中,很多时候会不经意间写出符合某种设计模式的代码,毕竟设计模式就 ...

  2. 使用TS+Sequelize实现更简洁的CRUD

    如果是经常使用Node来做服务端开发的童鞋,肯定不可避免的会操作数据库,做一些增删改查(CRUD,Create Read Update Delete)的操作,如果是一些简单的操作,类似定时脚本什么的, ...

  3. 树形dp&&树的重心(D - Godfather POJ - 3107)

    题目链接:https://cn.vjudge.net/contest/277955#problem/D 题目大意:求树的重心(树的重心指的是树上的某一个点,删掉之后形成的多棵树中节点数最大值最小). ...

  4. 服务发现 consul cluster 的搭建

    consul cluster setup 介绍和指南: consul用于服务发现.当底层服务发生变化时,能及时更新正确的mysql服务IP. 并提供给业务查询.但需要自行编写脚本,监测数据库状态和切断 ...

  5. APUE-文件和目录(二)函数access,mask,chmod和粘着位

    4.7 函数access和faccessat 当一个进程使用了设置用户ID和设置组ID作为另一个用户(或者组)运行时,这时候有效用户(组)ID和实际用户(组)ID不一样,但进程仍然希望测试实际用户(组 ...

  6. Densely Connected Convolutional Networks 论文阅读

    毕设终于告一段落,传统方法的视觉做得我整个人都很奔溃,终于结束,可以看些搁置很久的一些论文了,嘤嘤嘤 Densely Connected Convolutional Networks 其实很早就出来了 ...

  7. mvn简单命令

    导出maven项目依赖的jar包 mvn dependency:copy-dependencies -DoutputDirectory=lib 编译Java代码 mvn compile eclipse ...

  8. 排序与相关性(Sorting and Relevance)

    本文翻译自Elasticsearch官方指南的Sorting and Relevance一章的第一节. 原文地址:http://www.elastic.co/guide/en/elasticsearc ...

  9. JAVA随笔(三)

    私有是针对类的,而不是对象. static 函数,其实是类函数.之前一直不太理解每个类中的static main是什么意思,为什么main中不能直接调用非静态的变量:因为main是 类函数,不是属于某 ...

  10. 《Javascript启示录》要点汇总

    前言:本文是阅读<Javascript启示录>后的一个读书笔记,对本书的要点进行了一个归纳,不是原创内容哦.要想详细了解相关内容,请阅读原书. 对象是由存储值的已命名属性组成的. Java ...