PCB结构体的test_struct描述
来源:互联网 发布:数控车梯形螺纹g92编程 编辑:程序博客网 时间:2024/05/13 23:28
一 task_struct 结构描述
1.进程调度信息
调度程序利用这部分信息决定系统中哪个进程最应该运行,并结合进程的状态信息保证系统运转的公平和高效。这一部分信息通常包括进程的类别(普通进程还是实时进程)、进程的优先级等
进程状态:R running 可运行状态
S sleeping 可中断睡眠状态
D disk sleep 不可中断的休眠状态 常规的方法不能终止(关机重启) 通常会等待I/O的结束
T stoppod
t tracing stop 可追踪状态
X dead
Z zombie 僵尸状态(占资源,代码执行完毕,维护状态等待检查 需要被回收)
(1)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 宏 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。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。
(2)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。
(3)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 19)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。
kill -SIGSTOP 7344(进程的pid)停止进程
kill -SIGCONT 7344(进程的pid)继续当前进程
(4)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。
2.进程调度信息
调度程序利用这部分信息决定系统中哪个进程最应该运行,并结合进程的状态信息保证系统运转的公平和高效。这一部分信息通常包括进程的类别(普通进程还是实时进程)、进程的优先级等
当need_resched 被设置时,在“下一次的调度机会”就调用调度程序schedule();
Counter 代表进程剩余的时间片,是进程调度的主要依据,也可以说是进程的动态优先级,因为这个值在不断地减少;
Nice 是进程的静态优先级,同时也代表进程的时间片,用于对Counter 赋值,可以用nice()系统调用改变这个值;
Policy是适用于该进程的调度策略,实时进程和普通进程的调度策略是不同的;
rt_priority 只对实时进程有意义,它是实时进程调度的依据。
3.标识符(Identifiers)
4.进程通信有关信息(IPC,Inter_Process Communication)
为了使进程能在同一项任务上协调工作,进程之间必须能进行通信即交流数据。Linux 支持多种不同形式的通信机制。它支持典型的UNIX 通信机制(IPC Mechanisms):信号(Signals)、管道(Pipes),也支持System V / Posix 通信机制:共享内存(Shared Memory)、信号量和消息队列(Message Queues)
5.虚拟内存信息(Virtual Memory)
除了内核线程(Kernel Thread),每个进程都拥有自己的地址空间(也叫虚拟空间),用mm_struct 来描述。另外Linux 2.4 还引入了另外一个域active_mm,这是为内核线程而引入的。因为内核线程没有自己的地址空间,为了让内核线程与普通进程具有统一的上下文切换方式,当内核线程进行上下文切换时,让切换进来的线程的active_mm 指向刚被调度出去的进程的mm_struct。
6.内核线程
内核线程(kernel thread)
这类线程周期性被内核唤醒和调度,主要用于实现系统后台操作,如页面对换,刷新磁盘缓存,网络连接等系统工作。
• 内核线程执行的是内核中的函数,而普通进程只有通过系统调用才能执行内核中的函数。
• 内核线程只运行在内核态,而普通进程既可以运行在用户态,也可以运行在内核态。
• 因为内核线程指只运行在内核态,因此,它只能使用大于PAGE_OFFSET(3G)的地址空间。另一方面,不管在用户态还是内核态,普通进程可以使用4GB 的地址空间
7.等待队列
进程必须经常等待某些事件的发生,例如,等待一个磁盘操作的终止,等待释放系统资源或等待时间走过固定的间隔。等待队列实现在
事件上的条件等待,也就是说,希望等待特定事件的进程把自己放进合适的等待队列,并放弃控制权。因此,等待队列表示一组睡眠的进程,当某一条件变为真时,由内核唤醒它们。等待队列由循环链表实现。
8.运行队列
当内核要寻找一个新的进程在CPU 上运行时,必须只考虑处于可运行状态的进程(即在TASK_RUNNING 状态的进程),因为扫描整个进程链表是相当低效的,所以引入了可运行状态进程的双向循环链表,也叫运行队列(run queue)。
该队列通过task_struct 结构中的两个指针run_list 链表来维持。队列的标志有两个:一个是“空进程”idle_task;一个是队列的长度,,也就是系统中处于可运行状态(TASK_RUNNING)的进程数目,用全局整型变量nr_running 表示。
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