第一次作业:深入源码分析进程模型

 1.进程是什么?

进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体

2.怎么组织进程?

1)Linux通过task_struct结构体来描述一个进程的所有信息,结构体被定义在 include/linux/sched.h中。

struct task_struct {

.....
volatile long state; //进程状态
void *stack; //内存指针
atomic_t usage;
unsigned int flags; //进程标号(进程名字)
unsigned int ptrace;

int lock_depth; //BLK 锁深度

#ifdef CONFIG_SMP
#ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW //配置多核多线程
int oncpu;
#endif
#endif

int prio, static_prio, normal_prio; //进程的优先级
unsigned int rt_priority; //实时进程的优先级
const struct sched_class *sched_class; //调度器的指针
struct sched_entity se; //调度器 实例化的对象
struct sched_rt_entity rt; //实时 调度器的一个对象

#ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS //配置抢占通知器
/* struct preempt_notifier列表 */
struct hlist_head preempt_notifiers;
#endif
....

};

进程控制块PCB的组织方式有:1)线性表方式,2)索引表方式,3)链接表方式。
 
进程控制块PCB的组织方式
1)线性表方式:不论进程的状态如何,将所有的PCB连续地存放在内存的系统区。这种方式适用于系统中进程数目不多的情况。
2)索引表方式:该方式是线性表方式的改进,系统按照进程的状态分别建立就绪索引表、阻塞索引表等。
3)链接表方式:系统按照进程的状态将进程的PCB组成队列,从而形成就绪队列、阻塞队列、运行队列等。

·可运行状态

处于这种状态的进程,要么正在运行、要么正准备运行。正在运行的进程就是当前进程(由current所指向的进程),而准备运行的进程只要得到CPU就可以立即投入运行,CPU是这些进程唯一等待的系统资源。系统中有一个运行队列(run_queue),用来容纳所有处于可运行状态的进程,调度程序执行时,从中选择一个进程投入运行。在后面我们讨论进程调度的时候,可以看到运行队列的作用。当前运行进程一直处于该队列中,也就是说,current总是指向运行队列中的某个元素,只是具体指向谁由调度程序决定。

·等待状态

处于该状态的进程正在等待某个事件(event)或某个资源,它肯定位于系统中的某个等待队列(wait_queue)中。Linux中处于等待状态的进程分为两种:可中断的等待状态和不可中断的等待状态。处于可中断等待态的进程可以被信号唤醒,如果收到信号,该进程就从等待状态进入可运行状态,并且加入到运行队列中,等待被调度;而处于不可中断等待态的进程是因为硬件环境不能满足而等待,例如等待特定的系统资源,它任何情况下都不能被打断,只能用特定的方式来唤醒它,例如唤醒函数wake_up()等。

·暂停状态

此时的进程暂时停止运行来接受某种特殊处理。通常当进程接收到SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或 SIGTTOU信号后就处于这种状态。例如,正接受调试的进程就处于这种状态。

·僵死状态

进程虽然已经终止,但由于某种原因,父进程还没有执行wait()系统调用,终止进程的信息也还没有回收。顾名思义,处于该状态的进程就是死进程,这种进程实际上是系统中的垃圾,必须进行相应处理以释放其占用的资源。

posted @ 2018-05-07 22:30  只只  阅读(133)  评论(0编辑  收藏  举报