进程调试、进程管理

进程调度

(1)进程调度有4 种方法
SCHED_OTHER： 普通分时策略; SCHED_BATCH： 普通批处理策略
SCHED_FIFO： 实时FIFO 策略; CHED_RR： 实时时间片策略;
这些策略都是基于优先级算法的。
Linux 优先级有两种：
   1、nice 值：描述普通进程范围：-20 到+19 nice 值越大，优先级越低； 
   2、实时优先级默认范围：0~99；绝对优先级是从41~139；值越高优先级也越高。绝对优先级是实时优先级加上40。
任何实时进程的优先级都高于普通进程；
优先级有两种指定方法：静态指定，内核动态调整。
普通进程的调度要复杂的多。可分为交互式进程和批处理进程。
   1、交互式：空闲，平时睡眠等待。
   2、批处理：编译程序。
公平调度：
   1、分配时间片，时间片用完，执行下一个进程；
   2、动态调整优先级，使执行的进程优先级降低，给低优先级进程机会。
（1）chrt 命令：可以指定进程的调度方法
  -f 是fifo 策略，-r 是时间片策略； 
  -b (batch) 是批处理或空闲策略；
  -o (other)是普通的分时进程；
  -p 可打印出进程的调度策略及优先级；
  Chrt -r 50 ./chewer & 时间片策略，优先级为50；
  普通进程优先级0~39，实时进程41~139；

进程管理

（1）存放进程的列表：任务队列。
  进程描述符task_stuct: 1.7K 左右，进程除了可执行程序代码外，还包括打开的文件，进程地址空间，进程状态，挂起的信号等信息。
  每个线程都拥有一个独立的程序计数器、进程栈和一组进程寄存器。
  Task_struct 由slab 分配器动态生成，内核常用结构体要维护的都是用slab 分配器。
  进程有五种状态：TASK_RUNNING,TASK_INTERRUPTIBLE,TASK_UNINTERRUPIBLE,TASK_TRACED,TASK_STOPPED
  进程终结：exit()，与进程相关联的所有资源被释放掉，处于EXIT_ZOMBIE状态，它占用的内存就是内核栈，thread_info结构和task_struct 结构。存在的唯一目的就是向父进程提供信息。
   进程上下文：当一个程序执行了系统调用或触发了某个异常，就陷入了内核空间。它“代表进程执行”并处于进程上下文中。内核退出时，程序恢复在用户空间继续执行。当一个进程在执行时,CPU 的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容被称为该进程的上下文。
   中断上下文：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”。
（2）等待队列
 休眠有两种状态：
    TASK_INTERRUPTILBE：接收到信号，会提前唤醒。
    TASK_UNINTERRUPTIBLE：忽略信号，条件满足时才被唤醒。
   休眠通过等待队列进行处理。内核用wake_queue_head_t来表示等待队列。等待队列可通过DECLARE_WAITQUEUE()静态创建，也可init_waitqueue_head()动态创建。
步骤：
    1）调用宏DEFINE_WAIT()创建一个等待队列的项。
    2）调用add_wait_queue()把自己加入到等待队列中。
    3）调用prepare_to_wait()方法将进程状态变为TASK_INTERRUPTILBE 或TASK_UNINTERRUPTIBLE。
    4）进程被唤醒时，检查条件是否为真，是则退出循环；否则再次调用schedule()并重复这步操作。
    5）条件满足后，进程将自己设置为TASK_RUNNING 并调用finish_wait()移出等待队列。
   唤醒：通过wake_up()进行，它会唤醒指定的等待队列上的所有进程。它会调用try_to_wake_up()将进程设置为TASK_RUNNING状态，将此进程放入红黑树中。