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第八周学习总结

时间:2016-04-16 21:08:04      阅读:154      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、进程切换关键代码switch-to分析

    1、进程调度与进程调度时机分析

         1)不同类型的进程有不同的调度要求

             分类:I/0-bound:频繁的进行I/o

              通常会花费很多时间等待I/o操作的完成

                      CPU-bound:计算密集型

                需要大量的cpu时间进行计算

            分类||:批处理进程:不必与用户交互,通常在后台运行

              不必很快响应

          实时进程: 有实时需求,不应被低优先级的进程阻塞

              响应时间要短要稳定

        交互式进程:需要经常与用户交互,所以要花很多时间等待用户输入操作

              响应时间要快,平均延迟低于50~150ms

         2)schdule函数实现调度

              目的:在运行队列中找到一个进程,把分配给它。

              方法:直接调用schdule()

                     松散调用:根据need-resched标记

     2、进程调度时机:

           1)中断处理过程:直接调用schedule()或者标记调用

           2)内核线程,可直接调用,可在中断处理过程调度(内核线程是一个特殊进程,可主动调用,可被动调用)

           3)用户态进程无法调度,仅能通过陷入内核后的某个时机点进行调度,即在中断进程中进行调度(只能被动调度)

    3、中断和进程的区别

           为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在CPU上执行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行,这叫做进程切换、任务切换、上下文切换;

           中断:是在同一进程上下中,只是由用户态到内核执行   (中断也保存硬件上下文,但方法不一样。(保存现场,恢复现场)) 

            进程切换:包含进程执行需要的所有信息(两个进程的切换)(所有信息包括用户地址空间,控制信息,硬件上下文(switch-to机制)) 

    注: schdule()函数选择一个新的进程来运行,并调用context_switch进行上下文的切换,这个宏调用switch_to来进行关键上下文切换

     4、部分函数的功能:pick-next-task:包装了调用进程的策略

                 context-switch;实现进程上下文切换 

                 next-ip一般是$if,对于新创建的子进程是ret-from-fork(next是下一个进程的起点)

                 jmp-switch-to,使用寄存器传递参数

switch_to函数代码分析如下:

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二、进程一般执行过程

    1、正在进行用户态X

    2、发生中断

    3、SAVE-ALL//保存现场

    4、中断过程中或调用schdule(),switch-to做了关键的进程上下文切换

    5、标号1之后开始运行用户态进程Y

    6、restore-all//恢复现场

    7、iret

    8、继续运行用户进程Y

特殊情况:

   1)通过中断处理过程中的调度时机,用户态进程和内核线程之间相互切换和内核线程之间相互切换,与一般情况类似,只是内核线程运行过程中发生中断没有用户态和内核态的切换

   2)内核线程主动调用schdule(),只有进程上下文,没有中断上下文切换

   3)创建子进程的系统调用在子进程中执行起点及返回用户态,如fork

   4)加载一个新的可执行程序后返回到用户态的情况,如execve

注:0-3G内核态和用户态都可以访问,3G以上只能内核态访问。

      内核是各种中断处理过程和内核线程的集合。Linux操作系统架构概览
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原文地址:http://www.cnblogs.com/hw00332012/p/5399146.html

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